基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统同步分析

在基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统中,分析并讨论了载波频率误差、采样频率误差以及时间同步误差对系统性能的影响,并与传统的基于普通傅里叶变换的正交频分复用系统的同步性能进行了比较.仿真结果表明:当系统参数选择适当时,基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统在载波频率误差方面具有较好的同步性能.     

基于WFRFT频谱预编码的GFDM系统性能优化方法

针对广义频分复用（GFDM）系统在实际应用中仍然面临着带外功率泄漏和峰均功率比较高的问题，通过深入分析频谱预编码GFDM系统功率谱特性，构建了一种基于加权分数傅里叶变换（WFRFT）的通用频谱预编码（SP）框架，提出了二维参数可调的WFRFT-SP-GFDM系统。通过参数的灵活配置，可使该WFRFT频谱预编码器逼近加权分数傅里叶变换矩阵，实现对带外功率和峰均功率比的精确控制。仿真结果表明，与GFDM和WFRFT-GFDM波形相比，WFRFT-SP-GFDM波形可以有效抑制系统带外功率泄漏，同时保持较好的峰均功率比和误码率性能。     

基于WFRFT的抗调制方式识别方法

基于加权分数傅里叶变换(Weighted fractional Fourier Transform,WFRFT)提出一种新型的物理层安全通信方法,利用加权分数傅里叶变换对发送的信号进行预处理,然后通过正常的通信模块发送出去,在接收端将信号接收下来之后再经过一个加权分数傅里叶变换的反变换得到原始的发送信息,由于通过选择变换的阶数可使得经过变换以后的信号呈现出类似高斯噪声的特性,因此使用传统的盲信号检测和估计方法难于检测到该信号的存在。以基于高阶累积量的信号识别方法对WFRFT通信信号的抗识别性能进行了定量分析,仿真结果表明,经WFRFT处理后的信号具有良好的抗调制方式识别性能。     

DFT-S-OFDM系统中基于DFT的软迭代信道估计

在基于傅里叶变换扩展的正交频分复用（DFT-S-OFDM）系统中,为了消除由多径传播和多普勒效应导致的信道间干扰（ICI）,提出了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的软迭代信道估计算法。该算法将传统DFT信道估计技术与Turbo均衡技术相结合,利用Turbo均衡器反馈的软信息来更新初始信道估计响应,进而消除噪声和ICI。Matlab仿真结果表明,在多径信道下,经过2次以上的迭代后,该算法的误码率（BER）性能得到了显著的改善。     

基于不同载波干涉编码OFDM性能分析

在载波干涉编码正交频分复用（CI/OFDM）系统中采用了几种CDMA扩频序列作为载波干涉码。并比较了用不同载波干涉编码的正交频分复用（OFDM）系统性能。从理论分析和Matlab实验仿真得出CI/OFDM系统的比特误码率（BER）随着子载波数目增加而变低,BER与采用不同的载波干涉（CI）编码无关。并证明CI/OFDM系统的峰均比（PAPR）主要取决于子载波数的大小以及CI码的性质。     

OTFS技术研究现状与展望

正交时频空（orthogonal time frequency space,OTFS）技术是近年来出现的一种新型多载波调制技术。在 OTFS 技术中,数据信号在时延—多普勒域产生,经过逆偶有限傅里叶变换实现信号的时频二维扩展,以解决正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）技术在时频双选信道下干扰严重的问题。介绍了OTFS技术的基本原理,通过仿真验证其相比于OFDM技术的优势。对其研究现状进行分析总结,指出 OTFS 技术中的多址接入、信道估计和线性接收机等研究方向目前有待解决的问题。对 OTFS 技术在雷达—通信一体化系统中的应用前景进行分析和展望。     

空载波对STBC-OFDM系统信道估计性能的影响分析与改进

该文分析了空时分组码-正交频分复用(STBC-OFDM)系统中,空载波对基于离散傅里叶变换(DFT)信道估计的性能影响,推导得出空载波影响下信道估计均方误差及误码率的解析式,并提出一种新的信道估计方法,通过时域乘以干扰因子矩阵的逆消除空载波引起的混叠,提高信道估计精度。仿真结果与理论结果相符,且表明改进的信道估计算法有效消除均方误差地板现象,提高系统性能。     

基于脉冲成形技术降低OFDM峰均比

正交频分复用（OFDM）利用相互正交的多个子载波来传输信息,具有较高的频谱利用率和良好的抗多径干扰能力,适用于高速数据传输,成为第四代移动通信的核心技术之一。但OFDM系统中一个最主要的缺点在于OFDM信号的峰值平均功率比（PAPR）很大,这容易导致系统线性功放的效率降低。研究了将脉冲成形应用到OFDM系统来降低PAPR的技术,以及脉冲波形的选取。仿真结果表明该方法能有效降低OFDM系统的PAPR,而且不影响系统的BER性能。     

降低MIMO-OFDM系统峰均比的QAP算法研究

多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)是第四代移动通信系统的关键技术,该技术由于采用多载波调制,存在较高的峰均功率比(PAPR),为了降低MIMO-OFDM系统中较高的PAPR,在近似梯度投影(AGP)和部分传输序列(PTS)的基础上提出QAP算法。该算法首先将MIMO-OFDM信号经过AGP算法,然后用PTS算法进一步降低该系统的PAPR。仿真分析表明,所提出的QAP方案与其他传统方案相比,系统PAPR性能得到明显改善,且不破坏系统的误码率(BER)性能;同时QAP算法的PAPR值受子载波数目影响,PAPR值随着子载波数目(N=32,64,128,256,512)的增加而增加;QAP算法在随机分组方式下PAPR性能最佳。     

8×40 Gbit/s全光OFDM系统的传输性能研究

通过对基于傅里叶变换过程的全光OFDM(正交频分复用)进行理论模型分析,采用马赫-曾德干涉仪级联的方式构造出复用/解复用模块,在光域上直接进行IDFT/DFT(离散型傅里叶逆变换/离散型傅里叶变换)过程。在DPSK(差分相移键控)调制、DQPSK(差分四相相移键控)调制、4QAM(2阶正交幅度调制)和16QAM(4阶正交幅度调制)下,利用全光复用/解复用模块模拟了8×40Gbit/s无保护间隔的OFDM系统传输,对误码率等性能作出分析。     

OFDM/OQAM系统自适应波形设计及多址接入系统

基于传统正交频分复用技术的OFDMA多址接入技术仍然存在循环前缀-正交频分复用(CP-OFDM)技术的固有缺陷,即循环前缀的添加降低了系统频谱利用率,多普勒频移对传统OFDMA系统产生较强的子载波间干扰,且对相邻频带的其他无线传输系统引入较强的相邻信道干扰。该文主要讨论基于扩展高斯函数的正交频分复用系统自适应波形设计,通过信道散射函数选择合适的扩展因子参数,获取更高的频谱利用率和抑制符号间干扰和子载波间干扰。最后该文将自适应波形设计的思想扩展至基于扩展高斯函数的多址接入系统,使每个用户能够根据信道条件选择合适的成形滤波器函数,进而使多址接入系统达到全局最优化。仿真结果验证了该文方法的有效性。     

降低OFDM系统PAPR概率类技术的研究

正交频分复用(OFDM)是第四代移动通信的核心技术.然而OFDM系统中存在较高的峰值平均功率比(PAPR),研究了选择性映射法(SLM)和部分传输序列法(PTS)两种方案降低OFDM系统的PAPR,并且研究了子载波和子信道数目对SLM和PTS算法改善PAPR性能的影响.仿真显示这两种算法都能够减少PAPR出现的概率,从而减小PAPR对OFDM通信系统性能的影响.     

降低GFDM峰均功率比的低复杂度算法

为降低广义频分复用(GFDM)系统的峰均功率比(PAPR)、实现复杂度,提出了基于T变换和选择性映射(SLM)的TSLM算法,该算法的设计思想是利用SLM算法增加GFDM时域备选信号的数量以降低其PAPR,利用T变换实现串联的沃尔什-哈达玛变换和离散傅里叶反变换以降低GFDM系统的复杂度。为进一步降低GFDM系统的PAPR,提出了将TSLM算法和转换向量(CV)相结合的TCSLM算法,利用CV向量进一步增加GFDM时域备选信号的数量。结果表明,在子载波数为64、子符号数为3、相位序列数为2时,与SLM算法相比,TSLM算法和TCSLM算法的实现复杂度分别降低约21.9%和60.9%;在互补累计分布函数(CCDF)为10^?3时,TSLM算法和TCSLM算法的PAPR分别降低约0.6 dB和1 dB;在误比特率为10^?3时TSLM算法和TCSLM算法的误码性能均改善约2 dB。     

一种新的OFDM系统优化脉冲成形方法

通过分析双弥散信道下脉冲成形正交频分复用(OFDM)系统的信干比(SIR)性能,提出了一种新的OFDM系统优化脉冲成形方法.该方法通过对高斯脉冲时宽、带宽与信道时延、多普勒频移进行匹配,使系统的SIR达到最优值.仿真结果表明,该优化高斯脉冲成形OFDM系统的SIR性能优于CP-OFDM系统,在减少符号间干扰(ISI)的同时更好地抑制了频率弥散信道带来的子载波间干扰(ICI),且频率弥散越大,ICI抑制的效果越好.     

基于分数阶Fourier变换的正交多载波水声通信系统研究

针对传统OFDM系统在应对深度频率选择性衰落信道时性能下降和多普勒频偏造成子载波相互干扰的问题,提出采用正交的线性调频(LFM)信号作为载波,基于分数阶Fourier变换(FRFT)的正交多载波水声通信方案。该方案选用相同调频斜率,不同中心频率,频带相互重叠的正交LFM作为子载波进行信息调制,以分数阶Fourier变换作为调制解调方法来传输信息。为应对水声信道的多途效应,采用在数据帧与帧之间插入保护间隔(GI)来减小码间干扰。提出结合QDPSK和分数阶域载波位置修正抑制多普勒效应,简化系统复杂度。该方案最高通信速率可达3.6kbit/s,通过仿真研究和湖试实验验证了该方案的有效性与可行性。     

基于改进子载波预留算法的正交频分复用信号峰均比抑制方法研究

由于系统对线性元器件的要求非常严格,导致目前正交频分复用(OFDM)系统产生峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,引起OFDM和基于OFDM的雷达一体化系统的信号失真,影响系统性能。针对该问题,该文提出了基于加权最小二乘法的子载波预留法(TR)。该算法首先将OFDM设计方案中的子载波分为数据子载波和预留的空白子载波,数据子载波调制数据子载波,空白子载波调制空白数据。然后利用原始数据通过加权最小二乘法得到最佳削峰系数和削峰数据,并将削峰数据调制在空白子载波上面。最后将削峰数据叠加到原始数据上,完成PAPR的抑制。仿真表明,基于加权最小二乘法的TR算法能够在1～3次迭代下实现良好的PAPR抑制效果,并且它的收敛速度相比于传统算法有了明显的提高。     

OFDM光网络中软件定义的信号传输性能优化

针对正交频分复用(OFDM)光网络,提出两项OFDM传输性能优化技术,分别可以抑制OFDM信号的旁瓣分量和降低峰均功率比(PAPR)。通过在每个OFDM符号前插入一段软件定义的旁瓣抑制码(SSC),OFDM信号旁瓣可以得到显著抑制,从而有效降低密集波分复用-正交频分复用(DWDM-OFDM)系统中的相邻载波干扰。此外,利用软件定义的方式更改保护频带(FGB),以降低OFDM信号的PAPR,改善信号传输性能。通过实验对两项OFDM传输性能优化技术进行了验证。     

一种基于WFRFT的跨层低截获波形设计方法

针对变换域隐蔽通信系统，分析了加权分数傅里叶变换(Weighted Fractional Fourier Transform, WFRFT)隐蔽通信系统抗截获性能。理论分析和仿真结果表明多加权项WFRFT隐蔽通信系统存在抗检测和抗调制识别性能边界，当权重项大于4时多加权项WFRFT通信系统低截获性能不会随着加权项的增加而改善。基于此，提出了一种跨层设计的并行WFRFT隐蔽通信系统。首先采用并行多路WFRFT变换思路，从信号维度增加变换参数个数；其次利用跨层设计思想解决当前WFRFT通信系统收发端同步问题，通过接收端地址控制每路WFRFT变换参数，从空间维度增加非合作节点截获识别信号的难度。仿真结果表明，与多参数项WFRFT隐蔽通信系统相比，所提出的跨层并行WFRFT隐蔽通信系统抗检测和抗调制识别能力更加突出。     

散射衰落信道下混合载波系统的应用

针对散射衰落信道信号传输质量降低的问题,提出了基于加权分数傅里叶变换(Weight-type Fractional Fourier Transform,WFRFT)的混合载波—分段FFT解调系统信道衰落抑制技术。基于加权变换域的混合载波系统,融合了单载波调制和多载波调制信号,是一种新的无线通信体制,针对时频双选信道下的符号间干扰(Inter-symbol Interference,ISI)与载波间干扰(Inter-carrier Interference,ICI)有显著的抑制效果,通过仿真对比说明,相比较于单载波和多载波系统,误码率性能得到进一步的提升。     

FSO-WOFDM系统的实验研究

在无线光正交频分复用（FSO-OFDM）系统中,因需要加入循环前缀而消耗近20%的带宽,降低了数据传输效率。为了进一步减少带宽损耗,改善系统性能,采用小波包变换代替FSO-OFDM中的傅里叶变换,设计了一种基于小波变换的无线光正交频分复用（FSO-WOFDM）系统。该系统无需加入循环前缀,利用小波基函数的正交性来抑制子载波间的干扰。根据FSO-WOFDM系统原理,研究了信道估计方法、湍流强度、小波基对FSO-WOFDM系统误码率的影响,对比分析了FSO-WOFDM与FSO-OFDM的系统性能,并通过实验验证了FSO-WOFDM系统的可行性及其优良的抗混合噪声干扰能力。