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。     

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.     

LTE系统中小区搜索主同步算法研究

为了减少小区搜索的误码率和算法复杂度,基于传统的算法提出了一种新的定时主同步算法.该改进算法主要利用主同步信号时域的对称特性,取其时域对称信号的前半部分,并利用了分段相关同步算法的优点,对接收信号进行累积处理,很好地改善了算法的抗频偏和同步性能,从而有效地减少了算法的运算量并能快速实现下行定时同步.其仿真结果亦表明,所提算法比传统算法在复杂度上可降低一个等级.     

基于带极性重复训练序列的OFDM时频同步

在H.Minn算法的基础上,提出了一种带极性重复训练序列的OFDM联合时频同步方法,归纳了利用带极性重复训练序列进行定时和频偏估计的统一公式.改进算法的定时测度只有一个尖峰,它克服了SC算法的定时测度平台问题和H.Minn算法的多峰值问题,提高了定时同步的精度,其结构特点也为频偏估计提供了灵活性,进一步提高了频偏估计的性能.     

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。     

非合作通信中MQAM的定时载波联合同步

针对非合作通信系统中多径信道下含有大符号率偏差的M进制正交振幅调制信号定时载波的同步问题,提出了一种基于改进加德纳算法的M进制正交振幅调制信号定时载波联合同步方法．该方法首先利用加德纳算法中频偏与算法输出值之间的关系,进行定时偏移估计与载波偏移粗估计;然后利用与其相差半个码元的定时误差检测输出值的绝对值差进行锁定;最后利用锁相环跟踪细微的频偏和相偏．仿真结果表明,在多径信道下,所提的定时偏移和载波偏移的联合估计方法具有良好的估计性能．     

利用循环前缀的OFDM系统定时同步算法

在频率选择性衰落信道下,由于符号间干扰(ISI)的存在,利用循环前缀(CP)的最大似然正交频分复用(OFDM)系统同步算法性能较差.首先,通过改善循环前缀"集相关"特性存在的缺陷,提出了一种新的定时度量函数.利用无符号间干扰区间内的采样点,对相隔OFDM符号长度的两个数据块进行相关运算.其次,提出新的检测函数,在由定时度量函数最大值和循环前缀长度确定的区间内,搜索检测函数的最大值,得到定时偏移估计值,完成定时同步.仿真结果表明,在频率选择性衰落信道下,与已有算法相比,本算法定时偏移估计值期望更接近理想值,均方差更小,复杂度更低.     

MIMO-OFDM系统中高性能同步算法

利用所有发送天线同时发送的移位正交chu序列对已有的定时和频偏估计算法加以改进,提出了一种在多径衰落信道下具有高精度的快速多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统定时和频偏估计新方法．分析表明,新方法具有定时准确检测概率高和小数频偏估计准确的优点,并且利用该算法可以在时域直接估计整数频偏,无需进行FFT运算,从而降低了系统同步的计算量．新算法的有效性在AWGN和第一径不是最强径的多径衰落信道下得到了验证．     

MIMO-OFDM系统中一种有效的定时和频偏估计方法

为了提高基于传统训练序列的定时同步精度和系统频谱的利用率,提出了MIMO-OFDM系统中一种特殊的同步训练序列并且给出了对应的定时和频偏估计方法.该方法利用构造倒序结构的同步训练序列获得比传统算法更精准的定时估计,同时该算法只需要一个训练序列就可以有效地对整数倍与小数倍频偏进行估计,与需要2个训练序列的传统算法相比,提出的算法减少了训练序列的数量,提高了系统频谱的利用率.仿真结果表明,在AWGN和改进的Jake模型信道环境下,所提出的方法在粗定时、精定时估计和载波频偏估计中都有很好的性能.     

基于信号相似度的LTE系统定时同步算法

为了快速精确地完成小区搜索过程,对主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)时域互相关算法加以改进,设计一种基于信号相似度的定时同步算法。重点改善定时同步过程中的精同步过程。在完成粗同步过程并获取PSS信号的粗略位置后,利用循环前缀信号所包含的冗余信息,确定PSS的精确位置,进而完成定时同步过程。原理分析和仿真结果均显示,改进算法可简化定时同步过程的计算复杂度,且满足TD-LTE系统小区搜索性能要求。     

海面FH-OFDM系统联合同步和信道估计算法

在跳频正交频分复用(FH-OFDM)系统的海面军事应用中,为了提高接收机在航空移动通信中不同海况下的误码性能,提出了基于递归最小二乘法的联合同步和信道估计算法。在同步跳中使用并行搜索实现跳频同步,对基带时域信号的子载波间干扰(ICI)进行了预先补偿。借助于慢时变信道下新的跳频帧结构,构建了统一的代价函数通过线性误差函数对信道冲激响应(CIR),载波频率偏差(CFO)和采样率偏差(SFO)进行估计。使用了新的极大似然代价函数来估计各参数的初始值。给出了系统中带宽效率,跳频速率及子载波总数的权衡条件。仿真结果表明,该算法在平静海面和粗糙海面下的参数估计均方差和系统误码率优于传统算法。     

单载波频域均衡技术的定时同步研究

针对符号定时误差容易引起单载波频域均衡（SC-FDE）调制中的符号间干扰问题，提出了一种符号定时同步的新算法.该算法基于IEEE802.16推荐的帧结构,利用多个前导字的独立互相关特性和数据序列中插入的独特字（UW），对定时误差进行初始估计，并用内插环路进行定时估计误差的跟踪，获得定时同步结果.计算机仿真结果表明，在白高斯噪声信道和多径衰落信道条件下，该算法定时估计结果的方差和均值与理想条件下的结果一致，定时误差出现概率集中在正确位置.与传统定时同步方法相比，该算法可以获得精确的符号定时同步性能，且不增加系统的运算资源.     

无线OFDM系统时频同步方法研究

在分析OFDM系统同步训练符号性质的基础上,设计出一个具有伪随机序列加权因子的新同步训练符号,并提出基于该训练符号的同步方法．利用新训练符号中的伪随机序列加权因子和数据序列的相关特性进行符号同步偏移估计;在符号同步的基础上,利用消去新训练符号中伪随机加权因子的数据序列进行频偏估计．仿真结果表明所提方法的符号同步偏移估计精度和频偏估计范围均优于已有的同步方法．     

OFDM系统中一种改进的基于循环前缀的同步迭代算法

在考虑了多径衰落信道的影响下改进了基于循环前缀的最大似然(ML)同步迭代算法,利用多个OFDM符号中相同位置的抽样点相加对参与相关计算的抽样点进行了修正,使抽样点的幅度变化降低,从而提高了同步迭代算法的精度。同时弥补了原ML迭代算法只在高斯白噪声信道背景下才能得到准确的定时和频率偏差估计的不足,实现了多径衰落信道下的同步估计。分别在高斯白噪声信道下和多径衰落信道下进行了仿真实验,结果表明:改进迭代算法在任一信道下都具有较好的同步性能。     

一种上行OFDM-CDMA系统的时频同步算法

提出了一种适用于上行正交频分复用码分多址接入(OFDMCDMA)系统的简单定时和频率同步方法. 在该方法中,首先通过利用各自在频域和码域上正交训练序列的相关性来完成多用户符号定时估计;然后利用最大似然原则得到频偏估计. 仿真结果表明了该算法具有优良的最小均方误差性能.     

新型的IEEE 802.11n联合符号定时同步与细频偏估计算法

在以MIMO-OFDM为基础的IEEE 802.11n无线局域网系统中,引入循环移位延时(CSD)以区分不同数据流上的数据,但也给同步带来了难题.若以训练序列与接收信号相关,造成的伪相关现象会导致定时不准,影响接收机的性能.为此,通过分析802.11n所定义的前导符号结构特点和CSD的影响,提出了新型的802.11n联合符号定时同步与细频偏估计算法.仿真结果表明,其优点是不受频偏的影响,并能较好地抑制前导符号运算中伪相关结果的产生,提高检测的准确度.