一种抗窄带干扰的OFDM符号定时同步改进算法

为了提高正交频分复用(OFDM)系统定时同步的抗窄带干扰能力,利用加扰的思想对Park算法的前导符号进行了改进,并提出了新的定时测度函数. 通过TU-6多径信道下的仿真表明,在窄带干扰的影响下改进算法仍能保持尖锐的相关峰值特性,实现准确的定时估计,同时其性能会随着子载波数的增加得到提升. 此外,改进算法也降低了相关旁峰的大小,提高了定时同步的抗噪声能力.     

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．     

高速突发模式下π/4-DQPSK的相位捕获与跟踪

基于高速突发通信对同步时间的要求,提出了π/4-DQPSK调制信号的载波同步方案.根据最大似然估计原则,对一种数据辅助式快速相位捕获算法进行了深入研究.仿真表明,当信噪比不小于8dB时,该相位捕获算法仅需10个左右码元符号就能快速捕获载波相位;另外,通过相位旋转,将π/4-DQPSK变换成DQPSK信号解调判决,能带来4dB左右的解调增益,并可以将常用的QPSK载波跟踪环应用于π/4-DQPSK系统.     

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。     

多径信道下扩频导航信号跟踪性能研究

针对扩频导航信号多径信道下信号跟踪性能,分析了时延小于一个码片的多径信号对导航信号伪码相位和载波相位跟踪误差的影响,并建立跟踪环路的数学模型,在考虑多径信号的基础上分析了混合信号相位跟踪的数学模型,分析了混合信号下伪码跟踪环和载波相位跟踪环相位跟踪的性能.在数学模型分析的基础上,对伪码相位跟踪和载波相位跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相埘直达信号伪码相位和载波相位时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.关键字:多径信道;伪码跟踪;载波跟踪;跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相对直达信号伪码相位和载波相痊时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.     

非数据辅助的多指数连续相位调制信号的载波频率估计算法

针对多指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号的载波频率估计困难且算法复杂的问题,将仅仅适用于单指数CPM信号的载波频率估计算法进行改进,提出了一种适用于Multi-h CPM信号的非数据辅助的载波频率估计算法。基于最大似然准则获得Multi-h CPM信号载波频率的估计,为了有效地界定文中算法性能,最后推导了Multi-h CPM信号的载波频率估计算法的修正Cramer-Rao限。仿真结果表明:该算法适用于全响应和部分响应的Multi-h CPM信号,其载波频率估计的性能良好且对符号定时偏差和调制指数同步偏差不敏感。     

基于实值特征子空间迭代的DOA估计算法

针对相关信号的DOA估计和角度跟踪的传统算法自适应性差和特征值分解运算量大的问题,提出了一种基于实值特征子空间迭代的DOA估计算法．对每次快拍数据,通过梯度算法自适应更新信号和噪声子空间,并将复值特征子空间变换为实值,最后利用基于信号子空间的角度估计方法(Unitary ESPRIT) 或噪声子空间的方法(实值域求根MUSIC) 估计信号角度．由于引入了自适应特征子空间迭代和实值域处理,该算法无需特征值分解,有效地降低了基于子空间类高分辨算法的运算量,可以应用于相关信号的角度估计和跟踪问题．理论分析和仿真结果表明,算法具有较低的运算量和良好的自适应性,对某米波测高雷达实测数据的处理结果也表明了算法的有效性．     

基于信号重构的OFDM频偏跟踪算法的跟踪范围

对多径信道下的一种基于时域接收信号重构的正交频分复用系统频偏跟踪算法的跟踪范围进行了进一步的研究,发现这种算法的跟踪范围不是固定不变的。分析表明,影响时域接收信号重构准确性和跟踪范围的主要因素是判决误差,而子载波调制方式、子载波数目以及加性高斯白噪声和信道估计误差都对判决误差有影响,因而也都影响到跟踪范围。通过仿真,得出了子载波的调制方式和子载波的数目是影响频偏跟踪范围的主要因素的结论,并确定了子载波使用二进制调相和16QAM调制的情况下对应于不同子载波数目的频偏跟踪范围。     

一种适用于突发信号的载波同步算法

针对突发通信中的非数据辅助载波同步问题,提出了一种改进的差分相位频差估计算法。该算法采用DFT频差粗估计的频率搬移方法扩展了估计范围,对频移后的信号进行K阶均值滤波提高了算法的抗噪声性能,并利用高阶差分相位加权精细估计载波频偏,获得了较高的估计精度。结合二阶判决指导数字锁相环,采用联合结构实现载波相位的快速同步。文章给出了算法的实现步骤,并对其性能进行了分析。仿真结果表明,该算法计算复杂度低,估计精度高,收敛速度快,具有较高的实用价值。     

基于最大似然的非数据辅助频偏估计算法

基于最大似然准则的非数据辅助(NDA)频偏估计算法,可适用于前馈型结构中,能方便的应用在全数字接收机的载波同步中.利用QPSK信号对其中比较典型的L＆R、Fitz和M＆M算法进行了计算机仿真验证,仿真结果表明:M＆M算法的估计范围大,而Fitz和L＆R算法的估计性能好.并为全数字接收机的载波同步实现提供了设计依据.     

多径衰落信道下OFDM信号盲识别

针对多径衰落信道下正交频分复用(OFDM)信号调制识别难题,提出一种基于循环自相关的OFDM信号调制识别算法.通过对多径衰落信道下具有循环前缀的OFDM信号循环自相关特性的数学推导,验证了在一定延时处,OFDM信号的循环自相关会出现峰值,而单载波信号无此峰值,据此特性可以实现多径衰落信道下OFDM信号和单载波信号的调制识别.该算法消除了如符号时间估计、载波估计、波形恢复、信噪比估计等预处理过程,计算复杂度低,识别率较高.理论分析及仿真结果均验证了该算法的正确性和有效性.     

电离层延迟估计下的AltBOC信号联合跟踪方法

针对电离层分离效应使Galileo系统E5 Alt BOC信号上下2个边带码相位不同步的问题,提出了一种基于电离层延迟估计的Alt BOC联合跟踪的方法。该方法根据双频电离层延迟差估计结果调整Alt BOC信号上下2个边带信号的通道时延,使2个频点信号码相位同步。通过组合上下边带各自的伪随机码,实现Alt BOC信号的双边带联合跟踪。理论分析得出该算法可以有效补偿由电离层导致的Alt BOC信号上下边带信号码相位分离,仿真结果表明,该方法能够有效利用Alt BOC信号尖锐的自相关函数,改善了信号接收的抗多径性能,尤其是在高信噪比下的抗多径性能。     

基于E-PASTd的盲扩频码序列估计算法

针对直接序列扩频信号的扩频码盲估计问题,改进了特征分解的方法,提出了一种基于压缩投影近似子空间跟踪的PN码恢复算法。该算法由两个主特征向量估计非同步延迟值,结合利用压缩投影近似子空间跟踪技术的快速收敛特性提取主分量,避免了对自相关矩阵的直接特征分解运算。计算机仿真表明该算法降低了数据的存储量,易于硬件实现,具有良好的收敛特性,性能优于已有的梯度算法和神经网络算法。     

基于单频信号频率估计的载波频偏估计算法

在前向载波频偏估计中,为扩大捕获范围,提高估计精度,在最大似然准则的基础上,给出了一种非数据辅助的前向载波频偏估计算法。该算法利用由自相关函数估计频偏等效为在噪声中估计复单频信号频率的思想,将基于傅立叶变换的复单频信号频率估计方法应用到载波频偏估计中。对于2π／M旋转对称星座,该算法的估计范围扩大到了±1／2MT,并且具有较高的估计精度。计算机仿真结果给出了该算法在估计精度和估计范围方面的性能。     

IEEE 802.20 OFDMA系统的上行接入同步算法

针对IEEE 802.20正交频分复用接入（OFDMA）工作模式,提出并比较了2种简单有效的上行接入同步算法：时域算法和频域算法,分别利用了时域和频域相关特性.2种算法均包含符号定时估计、载波频偏估计和发送功率估计.时域算法利用时域自相关、互相关运算和自适应门限来检测接入信号.时域算法的优点在于相关窗长度可以灵活调节.频域算法由于分离了接入子载波和数据子载波,接入信号受到的数据干扰小,比时域算法更为精确,且计算量更小.仿真结果表明,2种算法均在低信噪比、多个接入用户的情况下性能良好,具有较高的鲁棒性和检测效率,是适合于IEEE 802.20及其他OFDMA蜂窝系统的高效上行接入同步算法.     

全球导航卫星系统矢量载波环的设计与分析

为了减弱在传统跟踪算法中不良通道或者解算错误带来的影响,提出自适应载波跟踪算法.算法的基本思想是通过矢量环辅助标量环而不是完全替代标量环实现信号的跟踪.它在每个跟踪通道里添加一个卡尔曼滤波器,该滤波器利用当前鉴频器输出的频率残差与导航处理器反馈的载波频率进行环路更新;根据两者的方差,自动调节通道滤波器的增益因子,保持更加准确的载波估计频率.不同于传统矢量跟踪算法必须在完成导航解算后才更新跟踪环路,改进算法运行在每个跟踪通道上并根据环路积分间隔更新跟踪环路,因此可以在低解算速率的要求下跟踪更大的动态范围.改进算法结合了矢量与标量环路两者的优势,具有矩阵小和数据处理简单的特点.仿真结果表明,该算法较传统算法提高了信号跟踪的准确性和鲁棒性.     

信噪比辅助的OFDM系统剩余载波频偏估计算法

提出了一种适合无线衰落信道的剩余载波频偏估计新算法．该算法利用估计出的各个子信道信噪比,选择出高质量子信道,再利用这些高质量子信道上的判决数据,联合导频子载波上的数据共同估计剩余载波频率偏移．新算法具备导频辅助估计(PTA)算法和判决数据导向(DD)算法的优点．仿真结果表明,当平均信噪比大于10dB时,新算法的估计精度比PTA算法提高了至少3倍,比DD算法提高了至少20倍．     

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.     

OFDMA上行多用户交织信号同步与分离

主要研究正交频分多址接入(OFDMA)上行链路中采用交织子载波分配方案的多用户信号同步及分离。采用交织子载波分配方案的OFDMA上行链路中,每个用户信号在一个OFDM符号内都具有一定的周期性结构。首先利用信号的结构特性并借助于子空间的方法估计得到多用户的频率偏移;然后,对接收到的信号应用最小均方误差滤波恢复单用户信号波形,从而同时实现了多用户信号分离及频率同步;最后,基于恢复的单用户训练信号对每个用户的时间偏移进行估计。广义线性调频序列(GCL)具有理想的周期自相关特性和最优的互相关特性,以及低峰均功率比特性,因而被用作训练序列来估计每个用户的时间偏移。仿真结果表明,本方案在多径衰落信道下是有效的。     

分布式MIMO-OFDM系统多频偏盲估计

针对多径信道下分布式多输入多输出正交频分复用系统多载波频偏估计问题和多频偏盲估计难、现有盲估计方法较少的情况,利用多径信道下分布式多输入多输出正交频分复用信号模型与盲源分离领域中信号模型类似的特点,利用卷积混合盲源分离思想,去除接收信号的多径影响及模糊度,得到只含频偏的发送信号,将多维频偏估计问题变成单维估计问题,最后用单个信号频偏盲估计算法得到频偏估计值. 仿真结果表明,提出算法适用于更为复杂的多径信道和正交频分复用信号,具有比导频辅助方法更优的估计性能. 在5dB信噪比下,多频偏盲估计的均方误差可达10^-6.