LTE系统时频同步算法及其DSP实现

介绍了LTE—FDD系统主同步序列的产生,给出了一种基于主同步信道的时频同步算法,包括符号定时同步算法和频偏估计算法。定时同步算法引入了多径能量窗,并且根据LTE系统同步信道的特点,对多个同步信道上的相关值进行非相干合并,有效地提高了同步性能。对所给出的算法进行仿真,并采用DSP实现同步算法。仿真和实验结果表明,所给出的算法具有良好的性能,能够满足LTE系统对同步性能的要求。     

一种基于训练序列的OFDM同步新算法

文章从现有OFDM同步算法的不足出发,提出了一种基于训练序列的新算法,分两步阐述了其设计思路。仿真结果表明,该算法在多径信道下能进行精确的同步和频偏估计,优于已有算法。     

应用于LTE下行信道的EVM测量系统的同步算法设计优化与实现

误差矢量幅度( EVM ,Error Vector Magnitude)是用于衡量调制器性能好坏的一个关键参数。在传输过程中,由于信号受到噪声等因素的影响,会造成EVM测量值不准的问题。分析EVM的测量结果在调制器性能的测试和优化过程中起到十分关键的作用,于是准确的补偿信号从而得到有效地EVM测量结果尤为重要。本文通过分析通信系统的信号模型,结合最大似然算法以及基于传输函数特性的频偏估计算法提出一种效率更高、更准确,并能很好地适用于TDD和FDD两种帧结构的频偏估计改进算法。仿真结果表明,本算法的测量结果较为准确,具有实际应用意义。     

LTE系统下行同步算法的仿真与分析

在本章中,将对第三章中涉及到的算法进行仿真实现,对比仿真结果,从而进一步说明各种算法性能的优劣,其中所有的仿真都是在Matlab工程环境下进行模拟,仿真平台采用TDD-LTE系统链路仿真平台。     

OFDM系统中的同步偏移估计技术

在分析无线信道环境对OFDM系统影响的基础上,对目前该学术领域提出的多种同步算法进行了分析比较,探讨了数据辅助性估计的OFDM系统的同步过程,该过程包括符号同步、载波同步和采样率同步。该算法在时域上引入了一种更有效的导频方案,在此前提下,利用该PN序列的共轭对称性完成符号定时,然后通过一种基于PN的重复数据最大似然估计理论算法完成频偏估计。仿真结果证明,这种同步体制具有较好的同步精度。     

基于训练序列的MIMO-FBMC系统同步算法的改进

针对多输入多输出滤波器组多载波(Multiple Input Multiple Output Filter Bank Multi Carrier,MIMO-FBMC)系统的同步问题,提出了一种基于训练序列(Training Sequence)的同步技术改进算法。该算法利用ZC(Zadoff-Chu)序列构造训练序列,并将训练序列分为3部分,第1、2部分采用相同的训练符号,第3部分2次复制第1部分的后半部分,多天线上的训练序列利用循环移位来实现,再分别利用它们的相关性来进行定时同步和频率偏移的估计。仿真结果表明,与Schmidl及Minn算法相比,改进的训练序列结构和算法减小了计算量,同时可获得更高的定时性能和更低的误码率。     

一种改进的GFDM时频同步算法

针对广义频分复用( GFDM)系统对符号定时同步要求较高的问题,提出了一种新的基于前缀码的同步算法。在接收端,在获取粗略定时信息的基础上,利用前缀码前后两部分的相位差实现载波频偏估计,并对接收序列的频率偏移进行纠正,然后通过纠正后序列与已知发射前缀的互相关函数实现精确的符号定时估计。由于该前缀码具有共轭对称的特性,使其避免了“平顶效应”的出现。结合5G中低时延高可靠场景,在频率选择性信道中对其进行仿真,并通过均方误差对其性能进行了评估。理论分析及仿真结果表明,该算法相对于原算法具有更好的定时同步性能和更低的复杂度,提升了GFDM系统的整体性能。     

一种新的SC-FDE系统粗定时同步算法

定时同步是单载波频域均衡(SC-FDE)系统的一项关键技术,其中的粗定时同步算法决定着同步收敛速度,由Schmidl和Cox提出的传统算法中出现的测度峰值平台影响着粗同步的精度与速度。通过训练符号格式的重新设计,利用其中4个相同部分良好的相关特性,提出了一种基于特殊训练符号的粗同步算法。仿真结果表明,在高斯白噪声信道和多径衰落信道条件下,新算法定时偏差估计的方差和均值接近于理论值,粗定时同步能够精确地完成,较好解决了测度峰值平台问题。     

一种LTE TDD系统的帧定时同步方法

对于LTE TDD系统,如何取得同步是首先需要解决的问题。而定时帧同步作为同步的第一步,其性能将影响后续的整个同步过程。本文通过对LTE TDD系统的帧结构及其下行同步信号的研究,提出了一种双判决策略的帧定时同步方法,经过试验仿真能够满足帧定时粗同步的要求。     

一种改进的基于训练符号的OFDM同步算法

根据一个OFDM符号前面的循环前缀是该符号最后一段数据的复制这一特性,结合Schmidl算法中特殊结构的训练序列,得出了一种改进的利用循环前缀来实现符号与频偏联合估计算法。先利用循环前缀的特性做粗符合同步,之后再利用Schmidl算法中的训练序列前后两部分良好的自相关性,来做细符号同步。仿真结果表明,新算法能够实现精确的符号定时,而且在AWGN和多径信道中均能较容易实现精确的频偏估计。     

OFDM中改进的基于循环前缀的ML迭代同步算法

利用多个OFDM符号中相同位置的连续多个抽样点相关求均值的方法,提高了估计精度。根据信噪比的高低和多径时延的大小,动态调整参与相关运算的循环前缀长度,提出了以长度D=Ng作为迭代间隔,降低了算法复杂度。在4径衰落信道模型,子载波数为1024,循环前缀Ng为256,子载波调制方式为QPSK,M取值为6,仿真结果表明,该算法在多径衰落信道下都具有良好的定时和频率偏差估计性能。     

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统(AIS)的容量,提出了基于正交频分复用技术(OFDM)的新型AIS系统设计方案.新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计.新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍,实现了频域资源的有效利用.该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感,因此对接收信号的同步处理必不可少,在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法,利用包含在循环前缀内的冗余信息,在多径信道信息未知的情况下,直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数,通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度,进而得到载波频率偏差.仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能.     

FBMC-OQAM系统定时同步改进算法

针对具有偏移正交幅度调制的滤波器组多载波（Filter Bank Multicarrier with Offset Quadrature Amplitude Modulation,FBMC-OQAM）系统中目前存在的定时同步算法问题,提出了一种改进的定时同步算法。该算法利用两个特殊设计的符号,将其连续通过FBMC-OQAM系统后在时域形成共轭对称特性的信号。与现有的算法相比,该算法增加了计算相关序列的长度,但减少了训练符号,还去除了高旁瓣带来的干扰。理论分析与仿真结果表明,改进算法具有更好的定时同步性能。     

OFDM系统中同步问题的研究

OFDM系统的实现还存在着一些方面问题,如：同步问题尤其是频偏,峰值功率与平均功率比值过高,器件的非线性化等。OFDM系统对同步偏差敏感是本文讨论的重点,尤其是频偏。因此怎样获得准确的符号定时和载波频偏估计对OFDM系统性能至关重要。本文围绕OFDM同步过程中的符号定时和载波频率偏差问题进行描述,在分别介绍同步过程中捕获和跟踪两个阶段各自一些典型算法基础上,对一种基于保护间隔／循环前缀（PI／CP）的联合实现符号定时和载波同步最大似然估计（MLE）算法进行叙述并仿真。     

LTE系统中一种低复杂度的PSS定时同步算法

研究了长期演进技术(LTE)系统下行链路中的 PSS定时同步。针对传统 PSS定时同步算法将接收信号与本地 PSS 信号在时域进行匹配滤波,计算复杂度较高的问题,提出了一种分段频域相关算法。该算法将接收时域数据分段做 FFT,转换到频域进行相关检测。多径信道下仿真结果表明,选择分段间隔为512时,所提算法与传统算法相比,在保证同步性能相当的情况下,可大大降低计算复杂度(约94%)。     

FBMC系统改进序列算法的定时同步技术

为提高滤波器组多载波（Filter Bank Multicarrier,FBMC）系统在低信噪比下的定时同步准确率和抗频偏性能,基于FBMC系统与正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiple,OFDM）系统的相似性,对OFDM系统定时同步中的Park测度函数进行改进并引入到FBMC系统中。利用共轭对称结构能够提高定时精度和加权处理能够更好地抵抗频偏影响的特点设计同步序列,进行共轭对称和加权处理。仿真结果表明,基于改进序列的Park算法相较共轭对称序列的TR1算法,其信噪比提前3 dB达到了100%定时准确率,实现了低信噪比下的高精度定时同步,且具有更强的抗频偏性能;相较原Park算法,相同信噪比下,改进序列的Park算法的频偏均方差（Mean Square Error,MSE)也小于原Park算法的频偏MSE,抗频偏性能表现更优。     

一种改进的Fitz频偏估计算法

针对通信接收中的载波同步问题,提出一种基于Fitz算法的改进载波频偏估计算法.分析了Fitz算法频偏估计方法中估计范围受限的原因,针对性地提出了改进方法,利用离散傅里叶变换(DFT)算法得到基准频偏,以此修正大间隔自相关函数估计频偏,保持了Fitz算法的估计精度优势,极大地扩展频偏估计范围,同时具有低的信噪比门限.最后给出了改进算法的实现步骤,并通过MATLAB仿真实验证明了算法的有效性.     

一种基于训练序列的OFDM联合同步新算法

OFDM是一种多载波调制技术,为保证oFDM信号的正确传输,必须保持其子载波之间的完全同步,否则将造成子载波问干扰和符号问干扰,严重影响oFDM系统的性能。本文提出一种新的训练序列同步算法,通过仿真,对新算法和传统Schmidl＆cox时频联合同步算法进行了比较。结果表明,采用新算法具有较高的频偏估计精度和较大的估计范围,同时使符号定时非常精确。