射频干扰环境下OFDM系统的盲信号干扰噪声比估计

基于OFDM信号的循环平稳特性,提出一种在射频干扰环境下OFDM系统的盲信号干扰噪声比估计方法。通过分析发送信号,射频干扰信号以及高斯白噪声的周期自相关函数能量分布规律,选取合适的延时变量和循环频率在功率谱域能有效分离信号功率和干扰加噪声功率分量,从而估计出信号干扰噪声比值。计算机仿真结果表明,和经典的二阶四阶矩(M2M4, second-order and fourth-order moments)盲信号干扰噪声比估计方法相比,新方法不仅能够有效估计射频干扰环境下OFDM系统的信号干扰噪声比值,而且无论是估计性能还是复杂度都优于M2M4方法;同时在快衰落Rayleigh信道下,新方法也能有效的估计出信号干扰噪声比值。进一步,所提方法具有对射频干扰信号密度不敏感的优点。     

一种利用峰值信号降低OFDM系统峰均比的方法

针对降低OFDM系统的峰均比,提出一种新的校正函数模型。该模型直接选取高于门限值的峰值作为峰值噪声,然后通过FFT/IFFT变换得到校正因子,与原信号相减得到修正后的信号。实验证明,该模型实现简单,可有效降低峰均比,又由于与原信号的带宽相同,因此不会带来带外干扰,具有一定的实用价值。     

一种无循环前缀迭代单载波频域均衡算法

单载波频域均衡（SC—FDE）技术可以有效消除符号间干扰（ISI）,相对于正交频分复用（OFDM）,具有较低的峰均比,因此成为宽带无线通信关键技术之一。传统的SC-FDE系统需要在发送帧前加入循环前缀（CP）,且CP长度要大于信道最大多径时延,这就降低了频带利用率,使得发射机功率增加。本文在取消CP情况下,提出一种辅助补零算法,恢复发送信号和信道的循环卷积,并通过迭代处理消除干扰。仿真结果表明,在信噪比大于3dB后,所提算法误码率更接近相同信噪比条件下的高斯白噪声信道,性能也较为理想。     

基于OFDM的POF通信PAPR抑制算法仿真与分析

OFDM技术能有效解决塑料光纤（POF）信道中频率选择性衰落及码间干扰等问题。这里在POF通信中引入OFDM技术,建立OOFDM通信模型,分析了高峰均比（PAPR）对POF系统的影响。提出采用脉冲整形技术改变原始数据相位和幅度的分布来抑制PAPR,通过仿真分析了不同基带调制方式对PAPR抑制性能影响,并与几种常见PAPR抑制方法进行比较,最后对模型的整体性能进行仿真。仿真结果表明该技术计算复杂度较小,效率比其他方法高很多,结合QPSK信号调制,降低峰均比效果明显,能有效降低BER值,提高信号质量。     

PTS与限幅结合降低OFDM峰均比的改进算法

提出了一种基于部分传输序列(PTS)算法和限幅算法相结合的改进算法来降低正交频分复用(OFDM)系统的峰均功率比(PAPR).该算法先利用PTS算法对OFDM信号进行处理从而选择出限幅噪声最小的一路OFDM信号,所得OFDM信号再利用限幅法进行处理.因此可有效改善OFDM信号经过限幅引起的限幅噪声,减小限幅对OFDM系统的影响.数据仿真验证了所提方法的有效性.     

提高OFDM系统传输速率的方法研究

在经典的正交频分复用(OFDM)系统中,为了消除码间串扰并保证子载波之间的正交性,信号中加入了循环前缀(CP),为了恢复信号,发送端插入了频域导频,从而降低了系统的数据传输速率。提出了一种利用固定时域导频来取代CP和频域导频的方法。通过对该系统的仿真结果表明,该方法在保证系统性能基本不变的情况下,信道估计结果能够达到较高的精度,误码率也接近经典的OFDM无线通信系统,比经典方法可以提高数据传输效率近10%。     

MQAM-OFDM系统中降低峰均比与残余载波频偏同步联合算法

针对OFDM系统对频偏敏感及峰均比高的问题,提出一种用MQAM调制值的共轭码对残余载波频偏进行跟踪的方法,该共轭码同时可以降低系统峰均比.用频域MQAM数值的共轭来调制导频子载波以抵消相位,降低系统的峰值功率.同时利用这种共轭关系估计残余载波频偏引起的相位旋转,在时域或频域进行纠正.仿真结果表明利用这种共轭码可有效的跟...     

利用格雷互补序列降低OFDM信号峰平比及其DSP实现

正交频分复用(OFDM)系统具有有效抗码间串扰、频谱效率高、可以提供高速率数据传输等优点,在第三代移动通信系统(3G)中具有良好的发展前景.但是,OFDM信号峰平比比较高,影响到功放的效率,这已经成为正交频分复用系统实用化的一大障碍.本文提出了一种有效降低正交频分复用信号峰平比的方法.它基于将格雷互补序列应用于正交频分复用通信系统,以降低信号的峰平比,对于任意载波数OFDM多载波信号,其峰平比可降至不大于6dB.本文还提供了一种用DSP实现的方法.     

限幅OFDM系统中的判决辅助信道估计

在正交频分复用(OFDM)系统中，对基带时域信号限幅是通常采用的一种降低信号峰均比的方法，但是由限幅产生的非线性干扰使系统的信道估计和信号检测性能降低。本文针对OFDM系统的频域插值信道估计方案，分析了限幅对信道估计性能的影响，提出一种利用判决的信号辅助信道估计的方法，并分析了该方法为信道估计所能提供的最大信干比增益。理论分析和仿真结果表明这种方法能够提高信道估计的精度，从而提高信号检测的性能，降低接收机的误符号率。     

OFDM光网络中软件定义的信号传输性能优化

针对正交频分复用(OFDM)光网络,提出两项OFDM传输性能优化技术,分别可以抑制OFDM信号的旁瓣分量和降低峰均功率比(PAPR)。通过在每个OFDM符号前插入一段软件定义的旁瓣抑制码(SSC),OFDM信号旁瓣可以得到显著抑制,从而有效降低密集波分复用-正交频分复用(DWDM-OFDM)系统中的相邻载波干扰。此外,利用软件定义的方式更改保护频带(FGB),以降低OFDM信号的PAPR,改善信号传输性能。通过实验对两项OFDM传输性能优化技术进行了验证。     

Performance Comparison of Uncoded OFDM Systems with Trellis Shaping over Nonlinear Channels

Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) can achieve remarkable performance in terms of spectral efficiency, but its power amplifier efficiency becomes poor because of its high peak-to-average power ratio (PAPR) nature of transmitted signals. Trellis shaping is an effective method to reduce peak and average power without signal distortion at the cost of transmitter complexity and its performance depends on the metric used for the trellis decoder. Several metrics, defined in either time or frequency domain, have been proposed in the literature. In many practical OFDM systems, however, slight nonlinearity is tolerable as long as the resulting distortion meets the system requirements such as bit error rate (BER) and spurious level of transmitted signals. In this paper, we make a thorough performance comparison of trellis-shaped uncoded OFDM systems with different metrics in terms of complexity, achievable PAPR, and resulting BER as well as power spectrum in a practical channel where the signal envelope is distorted by a power amplifier (PA). Our study shows that the metric designed in frequency domain is mostly favorable in such a scenario.     

一种降低OFDM信号PAPR的新方法

正交频分复用(OFDM)技术的一个缺点是信号的高峰值平均功率比(PAPR)大大降低了系统中线性功放的效率。本文提出一种新的基于Nyquist脉冲成形的PAPR抑制方法。这种方法基于选择适当的Nyquist脉冲波形集合对OFDM的各个子载波进行脉冲成形。分析论证了该方法的PAPR上限值和所用的脉冲成形波形集合。仿真结果表明该方法能有效降低任意子载波数目的OFDM信号的PAPR值,而且与已有方法相比应用更为简单。因此脉冲成形技术不仅能对传输信号进行频谱成形来提高系统的频带利用率,而且还可以减小信号的PAPR值。     

改进的SLM算法降低OFDM系统峰均比的研究

正交频分复用(OFDM)技术的一个主要缺点就是传输信号的峰均功率比(PAPR)较高,很容易导致OFDM信号的线性失真和系统性能的下降,这就限制了OFDM技术的广泛应用。因此,如何有效地降低OFDM系统中的PAPR是亟需解决的问题。在对选择性映射(SLM)方法进行深入研究的基础上,提出了基于新的相位序列的SLM技术,与传统SLM方法相比较,它的发送端和接收端不需要辅助信息。在没有数据损失和发送端信号功率稍微增大的情况下,就可以得到与传统的SLM技术相近的性能。并且,在选定合适的系统参数后,系统的SER性能没有得到退化。     

一种新的DFT-S-OFDM软判决检测算法

离散傅里叶变换扩频正交频分复用（DFT-S-OFDM）作为一种单载波调制方案,与传统正交频分复用相比具有较小的峰均功率比,并且已被3GPP采用作为其长期演进项目（LTE）的上行调制方案。针对该方案,提出了一种新的基于传统频域最小均方误差（MMSE）均衡器输出信号的DFT-S-OFDM软判决算法,通过对最大比合并以及均衡后信号统计特性的分析,进而依据所得的概率分布计算软判决的输出。仿真结果表明,该算法在高码率情况下能获得2dB左右的增益,而所需的额外计算量很小,并且当信道估计误差存在时仍然有效。     

面向5G三大应用场景的F-OFDM系统PAPR抑制算法研究

曾作为5G候选波形技术的基于子带滤波的正交频分复用(Filtered-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,F-OFDM)是基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)发展而来的,和OFDM一样存在峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)的问题。高PAPR的信号在发送时对系统功率放大器的性能要求很高,容易发生信号失真,并且会直接影响整个系统的运行成本和效率。为了提高F-OFDM系统在5G三大应用场景中的PAPR抑制性能,引入一种基于迭代限幅滤波的次优PTS抑制算法。该算法主要分为两个过程,先对F-OFDM系统的各子带的高PAPR值信号进行线性抑制,然后待各子带的信号经过各自的数字子带滤波器合并后再进行迭代限幅滤波处理,从而完成对F-OFDM信号PAPR的抑制。仿真表明,该算法相对于单独使用次优PTS算法或迭代限幅滤波算法,能提高F-OFDM系统的PAPR抑制性能。     

一种改进的无边带信息PTS-OFDM系统

部分传输序列(PTS)技术是减小OFDM信号峰均比的一种有效技术,具有无失真,性能优越的特点,但存在计算复杂度高以及需要传输边带信息(SI)的缺点,会增加系统开销,降低有效数据传输率.本文提出了一种无需单独传输SI信息的PTS优化方案,给出了实现方案及系统控制策略,并对该系统的峰平比和误码率性能进行了Matlab仿真和分析.结果表明,提出的PTS方案在不降低系统数据率的情况下可以有效改善OFDM信号的峰均比特性以及系统BER性能,且不受调制方式影响.     

Selected mapping with symbol re‐mapping for OFDM/TDM using MMSE‐FDE

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals have a problem with a high peak‐to‐average power ratio (PAPR). A distortionless selected mapping (SLM) has been proposed to reduce the PAPR, but a high computational complexity prohibits its application to an OFDM system with a large number of subcarriers. Recently, we proposed OFDM combined with time division multiplexing (OFDM/TDM) using minimum mean square error frequency‐domain equalization (MMSE‐FDE) to improve the bit error rate (BER) performance of conventional OFDM with a lower PAPR. The PAPR problem, however, cannot be completely eliminated. In this paper, we present an SLM combined with symbol re‐mapping for OFDM/TDM using MMSE‐FDE. Unlike the conventional OFDM, where SLM is applied over subcarriers in the frequency domain, we exploit both time and frequency dimensions of OFDM/TDM signal to improve the performance with respect to PAPR and BER. A mathematical model for PAPR distribution of OFDM/TDM with SLM is presented to complement the computer simulation results. It is shown that proposed SLM can further reduce the PAPR without sacrificing the BER performance with the same or reduced computational complexity. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Control information transmission without resource consumption for PAPR reduction of OFDM signal

A peak-to-average power ratio (PAPR) reduction method for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals is proposed that requires no additional resources to transmit side information. The approach used to reduce PAPR is based on selected mapping (SLM). SLM produces several candidates of OFDM symbols, the subcarrier phases of which are rotated, and the OFDM symbol that yields the minimum PAPR is selected and transmitted to the receiver. To cancel the rotation used to generate the original signal at the receiver, transmission of side information using a time slot is usually required. This decreases the efficiency with which data can be transmitted. The proposal is to modify SLM so as to implant the side information into the OFDM data symbol. This results in no efficiency loss. Additionally, the error rate in estimating the side information is extremely low when enough subcarriers are used to carry the side information. The performance of the method is confirmed by numerical simulation. The PAPR improvement equals that of the original SLM. The implanted side information was transmitted with high reliability.     

A complementary codes pilot-based transmitter diversity technique for OFDM systems

This letter presents a complementary codes pilot-based space-time block code/orthogonal frequency division multiplex (STBC/OFDM) system. In this system, a pair of complementary codes transmitted in a pre-defined order with the OFDM data signals is used as the pilot signals in a two-antenna transmitter diversity system, and used to estimate the channels for optimal data detection at the receiver side. A complete receiver architecture has been designed and Monte Carlo simulations have been used to verify the performance of the system in mobile radio fading channels.     

基于多基色LED和OFDM的可见光通信系统

目前,基于单白光LED的光正交频分复用(OFDM)系 统结构的频谱效率(SE)成倍低于传统OFDM系统,为了提高SE,对多基色LED的宽带通信潜能进行了研究,在综合分析经典光OFDM 调制技术的基础 上,提出一种基于多基色LED和OFDM的可见光通信(VLC)系统。系统发射机采用 M基色LED作为发射天线, 并采用OFDM对二进制数据进行调制,调制后的多个复信号再通过二维复信号转 M维实向量信号的方法 和极性编码方法,驱动M基色LED发出复合光信号,接收机采用M 个前端设置有不同颜色滤波器的光 电二极管(PD)接收叠加复合光信号。仿真结果表明,在相同误符号率情况下,本文系统在加 性高斯白噪声环境和 实测信道条件下比经典的非对称限幅光OFDM(ACO-OFDM)的VLC系统大约有2dB的信噪比(SNR)增益。