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。     

两种定时同步算法的讨论与分析

介绍基于最大似然准则的定时同步算法,通过仿真发现该算法应用于AWGN信道效果很好,但是应用于平坦衰落信道效果相对较差。为了解决信号在平坦衰落信道传输过程中遇到的一系列问题,对基于循环平稳特性的定时同步算法进行了研究和改进。仿真结果表明该算法可以很好地适应于衰落信道。     

LTE中MIMO-OFDM的符号同步算法

未来的移动通信系统LTE的下行链路将广泛采用MIMO-OFDM技术。基于MIMO-OFDM系统的表达式和信道模型,以及Zadoff-Chu序列,提出了一种等周期的伪叠加Zadoff-Chu序列的集中式和分布式MIMO同步算法,并进行了仿真。仿真结果表明该算法能够准确地进行符号时间同步,验证了所提出符号同步算法的有效性。     

基于PN训练序列的OFDM符号定时新算法

针对传统的基于训练序列的OFDM符号定时同步算法的缺陷,提出一种新的基于PN训练序列的符号定时算法。该算法通过重新设计训练序列,并加入PN序列,有效地克服了传统算法的缺陷。仿真结果表明,该算法在AWGN信道下能准确的实现符号定时,并且在多径信道下也具有较好的性能。     

高级在轨系统中的虚拟信道混合调度算法研究

为高效传输业务类型多样化的空间数据,该文基于高级在轨系统(AOS)虚拟信道复用技术,建立了AOS虚拟信道(VC)混合调度模型。在混合调度模型中,对异步虚拟信道提出了基于遗传-粒子群排序的调度算法,业务优先级、调度时延紧迫度及帧剩余量紧迫度是影响虚拟信道调度先后顺序的关键约束,该算法根据约束建立了遗传-粒子群适应度函数模型,进一步使粒子群体内的粒子根据遗传算法的进化算子进行位置更新,从而找到最优的异步虚拟信道调度顺序。同时,对同步虚拟信道设计了动态加权轮询调度算法,使各同步虚拟信道按照加权因子和分配的时隙数,轮流占用物理信道。仿真结果表明,该文的虚拟信道混合调度算法兼顾了异步数据的优先性、同步数据的等时性和VIP数据的紧迫性,具有更小的平均调度时延和更少的帧剩余量,满足不同业务的传输要求。     

多径信道下的OFDM定时同步检测方法

针对多径信道下传统定时同步方法性能较差的问题,提出一种基于2段重复结构前导的OFDM定时同步检测方法。利用一种基于差分相关的定时估计算法获取OFDM接收信号的定时度量,并根据所设计的检测性能评估方法设置满足系统检测概率与虚警概率要求的检测门限,对定时度量的具有2个脉冲峰值进行门限检测获得定时同步。结果表明,在多径信道下,所提出的检测方法通过联合仿真与分析能够准确地评估与设置OFDM定时同步的检测性能与门限,并且具有较低的计算复杂度。     

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。     

高级在轨系统中的虚拟信道混合调度算法研究

为高效传输业务类型多样化的空间数据,该文基于高级在轨系统(AOS)虚拟信道复用技术,建立了AOS虚拟信道(VC)混合调度模型.在混合调度模型中,对异步虚拟信道提出了基于遗传-粒子群排序的调度算法,业务优先级、调度时延紧迫度及帧剩余量紧迫度是影响虚拟信道调度先后顺序的关键约束,该算法根据约束建立了遗传-粒子群适应度函数模型,进一步使粒子群体内的粒子根据遗传算法的进化算子进行位置更新,从而找到最优的异步虚拟信道调度顺序.同时,对同步虚拟信道设计了动态加权轮询调度算法,使各同步虚拟信道按照加权因子和分配的时隙数,轮流占用物理信道.仿真结果表明,该文的虚拟信道混合调度算法兼顾了异步数据的优先性、同步数据的等时性和VIP数据的紧迫性,具有更小的平均调度时延和更少的帧剩余量,满足不同业务的传输要求.     

警用无线通信的信道自适应性能研究

当前对于无线信道自适应性能的研究,仅在时不变信道模型下通过分析算法来推导说明,缺乏有效的仿真研究和验证。文中针对警用无线通信特点,并广泛适用于无线通信研究,建立了一种离散时变码间干扰信道模型,通过在部分离散时间点的信道跳变来模拟信道的时变,在此信道模型下研究自适应均衡器基于最小均方误差准则的最小均方和递推最小均方算法,仿真证明：该研究设计的自适应均衡器具有良好的信道自适应性能。     

基于导频信道估计的MIMO同步算法

针对多输入多输出（MIMO）技术的应用需要,研究了MIMO同步算法,提出了一种基于导频和信道估计的联合同步算法。该方法运用基于二阶矩的盲估计算法进行信道估计;再把信道估计的结果用最小均方误差准则做均衡,并设计一种特别的导频来估计载波频偏并估计信道时延。在不同条件下进行仿真,分析结果表明：在复杂信道环境下算法的性能相比传统算法有显著提高,研究结果对MIMO的工程应用有较好参考意义。     

面向6G的高分辨率无线信道频域仿真方法及定位技术研究

为了应对6G无线信道中的小数时延和同步误差给定位系统带来的挑战,该文提出基于频域等效的高分辨率信道方法仿真以及基于到达角(AOA)信息的高分辨率定位技术。前者通过将信道抽头时延转换到频域处理,在降低时域方法带来的高复杂度的同时实现了高分辨率仿真,为时延定位信息的实现提供基础;后者则通过将迭代信道估计、基于首到达径检测的AOA估计算法与基于AOA信息的位置估计算法结合起来,在同步误差下实现高精度定位。数值仿真结果表明,二者均在相应的实际场景下实现了高分辨率特性。     

面向6G的高分辨率无线信道频域仿真方法及定位技术研究

为了应对6G无线信道中的小数时延和同步误差给定位系统带来的挑战,该文提出基于频域等效的高分辨率信道方法仿真以及基于到达角(AOA)信息的高分辨率定位技术.前者通过将信道抽头时延转换到频域处理,在降低时域方法带来的高复杂度的同时实现了高分辨率仿真,为时延定位信息的实现提供基础;后者则通过将迭代信道估计、基于首到达径检测的AOA估计算法与基于AOA信息的位置估计算法结合起来,在同步误差下实现高精度定位.数值仿真结果表明,二者均在相应的实际场景下实现了高分辨率特性.     

基于新型前导符号的OFDM同步算法

在多径信道中,循环前缀最大似然估计盲OFDM同步算法的性能较差,循环前缀集相关同步算法增强了对抗多径的能力,获得了较好的同步性能,但同步时延非常大.为了缩短集相关同步算法的同步时延,设计了一种前导符号,基于此前导符号,提出了一种快速集相关运算同步算法.蒙特卡洛仿真结果表明,在多径信道下,该算法比循环前缀集相关同步算法具有更好的同步性能.进一步的分析还证明本文算法的同步时延也大大缩短.     

多径信道下TD-LTE系统中定时同步算法的研究

多径传播是无线信道所固有的特性,信道时延的存在将会导致符号间干扰(ISI),严重影响接收端信号的解调.本文重点研究了多径信道下TD-LTE系统中的定时同步模块,并对基于循环前缀(CP)的能量差分算法加以改进,联合主同步信号(PSS)精确估计定时同步位置.仿真结果表明,该算法在多径衰落信道下能获得较好的定时同步性能,即使在信道时延较大的情况下也能够稳定地工作.     

基于最大似然算法的OFDM系统设计和应用

介绍了一个基于最大似然同步和频偏以及信道估计的OFDM系统的设计方案,及其在超短波无线通信系统中的应用。计算机仿真表明,最大似然算法进行同步和信道估计,使OFDM系统具有较好的抗符号间干扰的性能,且该算法对系统的设计要求不高,易于工程实现。     

非线性能量收集下的鲁棒性波束赋形

在无线信息能量同步传输系统中,考虑实际电路实现中的非线性能量收集模型,提出了一种具有鲁棒性的波束赋形设计方案。为了提升系统用户间的公平性,对最小的用户信干噪比进行优化,并构建了一个非凸的优化问题。针对问题的非凸特性以及引入信道估计误差带来的限制条件,基于S过程对问题进行变形,并通过半定松弛技术对问题进行凸化,提出了一种基于二分法的迭代波束赋形算法。仿真结果表明,相比于非鲁棒性算法,所提的算法能够获得25%到50%的性能增益。因此,所提算法更加适用于实际系统中的非理想信道环境。仿真结果还表明所提算法相比于线性能量收集模型或迫零波束赋形等方法,能够取得更好的公平性能。      

一种基于邻域信息的多信道自适应建网算法

为实现多信道无线自组网的高效建网,针对节点难以感知全网拓扑、其他所有节点的可用频谱以及无法获得同步信息的实际场景,提出了一种基于邻域信息的多信道自适应建网算法。该算法首先设计基于邻域信息的建网策略,使节点能够以自身信息为基础,充分利用可用信道情况、邻居簇首情况等有限的邻域信息进行自适应决策,以建立分簇结构的网络;然后提出基于最大熵原理的信道质量评价算法和基于多头绒泡菌模型的邻居簇首评价算法,分别对节点的可用信道和邻居簇首进行排序,指导节点在建网过程中选择合理的信道和簇首。仿真结果表明,所提建网算法能够使节点在实际场景通信受限的条件下以较小的通信开销完成建网,建立的网络在公共信道数量和簇规模方面也取得了较好的均衡。     

基于OFDM的电力线通信系统的帧同步算法

本文提出了一种基于OFDM的中压电力线通信系统的帧检测时域同步技术。电力线信道环境十分复杂,信噪比较低,传统的帧同步算法难以完成帧检测。本文根据IEEE 802.11a的前导结构,结合电力线信道特性,设计了一种适用的训练序列,并结合自相关和互相关算法,精确地实现帧检测。仿真结果表明,该算法在中压环境下仍能完成系统的粗同步。     

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。     

强单音干扰下短波OFDM信道估计算法

文章针对接收端存在强单音干扰的场景,基于短波Watterson信道模型,对所提出的具有干扰抑制能力的短波OFDM系统信道估计算法进行了仿真评估,比较了在不同干扰强度下算法的系统误码性能。仿真表明：这种基于干扰抑制消除的信道估计算法有效降低了系统误码率,提高了系统性能。