基于并行FFT的OFDM符号定时与整数倍频偏联合同步算法

提出了一种适用于OFDM系统的符号定时同步与整数倍载波频偏（相对于子载波间隔归一化）联合同步算法,它仅采用包含一个OFDM符号的前导码来实现准确的符号定时和整数倍载波频偏估计。联合同步算法采用并行FFT算法结构,能够并行地在时域和频域对接收OFDM信号中的前导码进行并行搜索,在完成定时同步的同时给出子载波频偏的整数倍估计。计算机仿真结果表明在高斯白噪声信道以及瑞利衰落信道下,该联合同步算法在定时同步的准确性、抗噪声性能以及载波频偏估计的范围上要明显优于现有算法,并且由于采用了时频二维并行同步结构,使得联合同步算法具有更快的同步收敛速度。     

低信噪比下MIMO-OFDM系统时频同步方案

为了解决低信噪比条件下的MIMO-OFDM系统同步问题,提出了一种时频同步方案。该方案采用新的训练序列格式,在OFDM符号后插入小OFDM符号,和循环前缀一同用于粗同步及频偏估计;同时,在每大帧前面插入可调制正交序列用于大帧的时间细同步。仿真结果表明,所提出的同步方案在-10 dB的低信噪比条件下仍可获得较好的时频同步性能。     

PPM-UWB信号的GLRT同步捕获算法研究

提出了一种适合于PPM-UWB信号的基于广义似然比检测（GLRT）的同步捕获算法,首先采用了一种新颖的本地模板信号与接收信号进行滑动相关,得到符号速率的采样信号,然后通过精心设计训练序列的图案,利用GLRT实现信号时延估计．由于该算法采用了符号速率（几百兆赫兹）的采样信号,与传统的需要极高采样率（几吉赫兹）的同步算法相比,它极大地降低了系统的复杂度和运算量,同时也提高了捕获速度．通过在密集多径信道模型下,对PPM-UWB信号的同步捕获进行计算机仿真,仿真表明该算法能够快速有效地实现同步捕获．     

连续相位调制的定时-频偏联合估计方法

针对连续相位调制信号的同步问题,研究了一种定时-频偏联合估计算法.算法分3步实现：(1）对接收基带信号差分并平方,得到四阶非线性变换值;（2）求其二阶统计量;（3）基于该统计量联合估计定时偏差和载波频偏.通过改变载波频偏值及参与二阶统计量计算的符号数,对定时同步及频偏估计性能进行研究.在加性高斯白噪声信道及Rice慢衰落信道下分别进行仿真.加性高斯白噪声信道仿真表明,算法在载波频偏达到15%符号率条件下仍有出色同步性能,当参与估计的符号数等于64时,定时偏差和频偏均方误差分别达到10－6及10－5以下;低信噪比不影响算法定时恢复性能.Rice慢衰落信道仿真表明,算法具有一定的抗衰落能力,适当改变Rice信道模型参数能提升其性能.算法采用非数据辅助方式及前馈结构,同步捕获快速,实现简单,适合于突发通信.     

编码辅助载波同步算法的优化设计

鉴于低信噪比下编码辅助载波同步算法存在同步范围小的问题,提出一种导频联合编码辅助载波同步算法。首先分析了导频结构对粗估计算法同步范围和同步精度的影响机理,提出适合大频偏情况的导频结构及其对应的频偏粗估计算法,并推导了它的估计方差;然后将该导频结构应用到简化的EM辅助精同步算法中,得到了同步范围大和估计精度高的导频和编码辅助的同步算法。仿真结果表明,在不损失估计精度的前提下,新算法能大幅提高同步参数的估计范围,在一定的导频长度下BER性能可逼近理想同步。     

新的OFDM系统同步联合算法

对正交频分复用(OFDM)系统的同步算法进行了研究。提出了一种基于循环前缀和虚载波的联合算法。该算法不需要辅助数据,降低了系统冗余度。该算法首先根据循环前缀的特点,用ML算法完成符号同步和小数频偏估计;其次根据虚载波的位置偏移得到整数频偏估计。仿真表明,该算法能够实现符号同步和大范围的频偏估计、计算复杂度低、系统冗余度小,并且可用于快同步。     

认知无线电中OFDM信号联合参数估计

提出了一种基于循环自相关函数实现正交频分复用(OFDM)信号参数联合估计的算法．该算法只需在相应切面上搜索峰值距离就可实现OFDM信号的码片时间、有用符号时间、符号周期参数的联合估计. 并在低信噪比条件下,用频域累积法计算OFDM信号循环自相关函数. 计算机仿真结果验证了新算法的有效性.     

基于差分和集相关的OFDM定时同步算法的改进

多径衰落信道中,同步技术是保证OFDM系统得以实现的关键环节。但目前已有的定时同步算法在多径衰落信道及低信噪比条件下性能尚不理想。为了改善定时同步的性能,本文在集相关和差分相关算法的基础上提出一种改进的定时同步方法。通过在集相关运算中利用多点相关和在组合算法中选择适当的加权系数,算法利用了两者在不同信噪比下的优点。改进的算法在较高信噪比的条件下不损失性能,在低信噪比环境下也可以准确定时。仿真结果表明,改进算法对符号定时位置的误判率更低,尤其在低信噪比时。并且,由于算法不依赖频偏估计,不受频偏对符号定时的影响。     

一种新的恒模信号OFDM系统的盲频偏估计算法

载波频偏(CFO)的存在直接影响正交频分复用(OFDM)系统的性能,为了提高CFO的估计精度,提出一种新的适用于恒模信号OFDM系统的盲频偏估计算法。该算法假设连续两个OFDM符号之间的信道变化缓慢,根据相邻OFDM符号各子载波的信号功率差建立代价函数,通过使得代价函数最小化完成CFO的盲估计。通过理论分析获得了该代价函数的闭式解,从而达到有效降低算法复杂度的目的。仿真结果表明:所提算法在高信噪比下与经典算法相比具有较高的估计精度,且对信道阶数变化具有鲁棒性。     

共轭对称结构训练符号的多普勒频移估计算法分析

对利用共轭对称结构训练符号进行多普勒频移瞬时值估计的算法性能进行了分析。研究结果表明,在多普勒信道下,该算法具有较高的定时同步精度,并且可以将多普勒频移瞬时值和收、发两端的载波振荡器频偏作为一个整体进行估计,得到准确的估计结果,再进行频偏补偿,从而提高OFDM系统的性能。但在多径-多普勒信道下,该算法的定时估计精度与频偏估计精度较低,很难估计出多普勒频移瞬时值。     

叠加导频OFDM系统的EM信道估计算法

为了提高无线通信系统的传输效率,提出一种基于叠加导频,即将导频符号和发送数据符号按比例叠加后形成频域发送数据的期望最大迭代信道估计算法.该算法不需要信道和接收数据的统计特性,没有因发送导频而带来的带宽损失,适用于多载波(正交频分复用)和单载波传输系统,并且可以通过选择迭代次数实现系统性能和计算复杂度之间的折衷.仿真结果表明,在发射功率损失较少的条件下,该算法仍能很快收敛到给定参数的信道,并取得很好的系统性能.     

一种全新的MIMO-OFDM信道估计和导频方案

提出了一种全新的多入多出正交频分复用（MIMO-OFDM）信道估计和导频设计方案．当信道近似不变的OFDM数目与发射天线数目相同时，从理论上推导出基于重叠导频和正交导频结构的统一频域信道估计解和时域信道估计解.这样该算法大大降低了最优导频信号存在的条件，且具有非常低的复杂度和灵活的天线配置，导频信号能简单地从空间维的恒幅度构造就可以达到系统的MIMO-OFDM的均方误差（MSE）最优性能．该算法在发射天线数目为2、3和4时具有相当大的实用价值．仿真结果证明了本文推导算法的正确性以及导频设计的合理性．     

Joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization for the burst DSSS system

Current carrier synchronization algorithms at extremely low signal to noise ratios (SNRs) for burst direct sequence spread spectrum communication systems are not very good at achieving a high estimation precision and wide estimation range at the same time. A joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization algorithm is proposed in this paper. Based on a frame structure in which the pilot symbols are separated with data symbols, a coarse frequency offset estimation is first performed based on the averaging periodogram method with the help of pilot symbols, and a coarse phase offset estimation is obtained with the maximum likelihood algorithm, and then the phase of the received signals is compensated for each segment of pilot and data symbols. Next, a fine frequency offset estimation is carried out using the despread soft output; then the fine phase offset estimation is obtained. Simulation results show that at extremely low SNRs and with a fixed number of pilots, the performance of the algorithm is near the modified Cramer-Rao bound with high frequency offset estimation precision and wide frequency offset and phase offset estimation ranges. The bit error rate of the algorithm is close to the ideal performance.     

基于内插的快衰落MIMO OFDM信道估计

为了解决快衰落条件下多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统的信道估计问题，根据MIMO OFDM的时变信号模型，提出了一种基于内插和导频辅助的快衰弱信道估计方法，讨论了进行有效信道估计的必要条件，得到了对导频矩阵的要求.本算法不约束信道为静态或准静态，能够有效地估计出在一个OFDM符号持续时间中发生变化的信道参数，并且具有良好的均方误差性能.计算机仿真表明了这一信道估计方法的有效性.     

OFDM系统中整数倍频偏的最大似然估计

正交频分复用(OFDM)系统的主要缺点之一是其对频率偏移非常敏感．整数倍频偏虽然不会破坏子载波之间的正交性,但会引起接收机数据码元序列的循环移位,从统计的角度看,这时系统误比特率为0.5．该文推导出整数倍频偏的最大似然估计算法,其利用了OFDM两个连续码元的差分关系．通过计算机仿真评估了该算法的性能,并与传统的方法进行了比较．     

OFDM系统中基于导符号和判决数据的频偏估计

正交频分复用系统中为进行信道估计通常在OFDM符号中插入导符号,对利用这些导符号进行频偏估计的方法做了进一步研究. 在时域和频域都重新推导了估计结果,经过合理近似,得到时域最大似然估计的近似解;在频域推导了另一种形式的似然函数,得出最大似然估计的解析表达式. 新算法降低了计算量,提高了频偏估计精确度. 同时,对利用导符号并结合判决数据进行频偏估计的算法也做了研究,判决数据的使用可以使估计结果更加精确.     

导频符号调制方式对OFDM信道估计的影响

引入了基于线性变换的正交频分复用信道的频域估计方法,通过对接收信号的线性变换达到数据的有效恢复。首先推导了关于推广后旋转矩阵的两个性质定理;然后根据所得的旋转矩阵的性质,给出了导频符号分别基于BPSK和QPSK调制的两种OFDM信道估计算法。在假设信道为瑞利衰落并且在一帧内保持不变的情况下,对基于这两种信道估计算法的系统进行了仿真比较。仿真结果显示,当各子载波的同相信道和正交相位信道同时插入信道估计符号时,OFDM系统的误码率和误包率都可以得到明显的改善。     

基于ML估计的高效OFDM整数倍频偏估计算法

针对整数倍频偏会造成OFDM码元序列的循环移位而导致系统性能下降的问题,提出一种新的OFDM整数倍频偏的频域估计算法．利用一个OFDM码元中各子载波上数据符号之间的差分关系和最大似然(ML)估计理论,导出了该整数倍频偏的ML估计器的估计公式．新算法在不增加算法复杂度的条件下,频偏估计性能优于传统方法．     

移动正交频分复用接收机信道估计算法的研究

为了提高移动信道下正交频分复用(OFDM)接收机的性能, 提出了一种适用于地面数字电视广播标准(DVB-T)的信道估计均衡算法.在对多普勒弥散引入的子载波间干扰（ICI）进行研究的基础上,根据OFDM符号间信道频率响应的变化量和内码模块译码输出值的二次卷积编码估计出ICI.给出了算法的实现结构及替代阈值的选取方法.通过分析及计算机定点仿真，确定了实现结构中的最优参数，并给出了典型城市信道6（TU6）下的移动接收性能曲线.结果表明，在信噪比为25dB时,和传统信道估计算法相比，增加了20Hz的多普勒移动性能.该算法提高了ICI估计的准确性，增强了DVB-T 8K系统的移动接收性能.