基于改进人工鱼群优化的PTS相位系数搜索算法

为了克服传统的PTS算法运算程序复杂,计算量大,搜索复杂度高的不足,提出了基于改进人工鱼群优化的PTS相位系数搜索算法。该算法通过穷举搜索选择最优的相位旋转因子,将最小峰值平均功率比的求解过程转化为非线性约束的优化问题,利用改进的人工鱼群优化算法,在全局范围内求解最优相位因子,使得相位序列的搜索能够快速向最优相位序列收敛,从而得到具有较小峰值平均功率比的信号并在不影响性能前提下减小时间复杂度。实验结果表明,与传统PTS算法相比,本文提出的算法搜索复杂度降低,PAPR值变小,具有一定的应用价值。     

一种新的MIMO-OFDM信道估计的低复杂度设计方法

针对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统信道估计导频损耗和算法复杂度问题,提出了一种低复杂度的MIMO-LS算法设计方案,它要求每根发射天线中的导频序列为等间隔排列,而不同天线间的导频序列相互相移正交。当在OFDM导频符号中选取一个合适的导频间隔时,对比传统的最优导频设计方法,提出的MIMO-LS算法在基于最小均方误差-峰值平均功率比(MSE-PAPR)双准则的前提下,最大程度降低导频损耗和算法复杂度。计算机仿真验证了此算法的有效性。     

基于GSO-SFLA算法的多中继OFDM子载波分配

为研究多中继协作正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统子载波分配,提出了萤火虫算法与混合蛙跳算法相结合的联合优化算法(GSO-SFLA)来搜索最优子载波对。在总功率约束条件下,以最大化信息传输速率为优化目标,提出了子载波分配模型,给出了基于GSO-SFLA算法的子载波分配步骤,并仿真验证了所提出的子载波分配方案。仿真结果表明,与固定子载波算法和传统的萤火虫算法相比,所提出的基于GSO-SFLA子载波分配方案能获得较大的信息传输速率。     

高动态环境OFDM UWB同步技术研究

研究了正交频分复用超宽带(OFDM UWB)同步算法,进行了载波频偏估计、载波相位跟踪。关于载波频偏估计,分析了时域中基于前导的载波频偏(CFO)估计算法、频域基于训练符号的Moose算法以及频域基于导频的Classen算法,证明Classen算法具有更好的载波频偏估计性能和抗多径干扰能力。关于载波相位跟踪,研究了卡尔曼滤波算法的应用。快速的载波频偏估计和精确的载波相位跟踪使高动态环境OFDM UWB系统性能得到很大提高。     

基于误差矢量的选择映射序列降低OFDM信号峰均比方法

正交频分复用系统的高峰值会导致发送端对功率放大器的线性度要求极高,从而会降低功率放大器的效率。提出了一种基于误差矢量度量来衡量传输信号峰值平均功率比的选择映射序列算法。在考虑高功率放大器作用的条件下,通过限制选择映射序列的扰码个数,从中选取与原始序列误差矢量幅度最小的加扰信号进行传输。仿真结果表明,所提出的方法与同类方法相比,有更好的峰值降低效果和更低的复杂度。     

非正交频分复用技术的研究

针对当今无线频谱稀缺的窘状,提出了一种非正交频分复用(Non-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,NOFDM)的传输方案。与当今最为流行正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)相比,该方案在一定程度上提高了频谱效率。在接收端,进行最大似然检测。通过理论推导以及仿真证明了该方案的可行性。     

降低OFDM系统PAPR的改进PTS算法

提出了1种基于改进布谷鸟算法的相位因子搜索算法,首先构造鸟巢代表相位因子,然后根据布谷鸟的产卵特性,在搜索区域范围内寻找其他鸟巢,并向邻域位置内寻找更优的产卵鸟巢,从而搜索相位因子最优值。分析和仿真实验结果表明,在相同的条件下,所提出的算法能更加准确地搜索出相位因子,从而使正交频分复用系统中的峰均功率比降低0.3~0.7dB。     

基于交叉熵的NC-OFDM系统最优导频序列设计算法

针对NC-OFDM(non-contiguous orthogonal frequency)系统子载波非连续且动态变化导致传统等间隔分布的导频序列设计算法计算复杂度高、频谱利用率低和处理时延大等问题,提出了基于交叉熵的最优导频序列位置优化设计算法。算法以最小化系统均方误差为准则,采用交叉熵算法在所有可用子载波中求解目标函数的最优解,有效解决了传统穷举搜索算法计算复杂度高的问题。与传统算法相比,所提算法保证了信道估计精度,降低了系统均方误差和误码率,从整体上提高了系统性能。     

联合重叠压缩感知法消除水声通信系统限幅噪声

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)水声通信系统的高峰值平均功率比(Peakto-Average Ratio,PAPR)问题,在发射端采用了压扩变换法和限幅法联合的方法降低PAPR。由于限幅法会产生带内干扰和带外噪声,降低通信系统的误码性能,因此利用限幅噪声的稀疏性,在接收端采用压缩感知(Compressed Sensing,CS)法对限幅噪声进行估计和恢复。限幅噪声的估计受信道估计准确性的影响,为提高限幅噪声估计的准确度,提出了重叠压缩感知算法,在恢复限幅噪声的过程中利用了压缩感知信道估计法估计所得的信道信息和发射数据对限幅噪声进行估计,有效降低了限幅法对系统误码性能的影响。仿真和水池实验验证了该算法的有效性。     

基于非线性缩放技术的NC-OFDM系统峰均比抑制方法

本文提出了一种降低PAPR的非线性缩放方法,利用传输信号乘以缩放因子的方式缩放峰值信号来降低PAPR的目的。使用工具MATLAB对提出的方法在NCOFDM环境中进行仿真。并且与SLM,PTS,两种抑制PAPR技术进行对比。仿真结果表明,非线性缩放方法在降低PAPR方面有很大改进,并具有更好的BER性能。