基于MRLS的低轨卫星移动通信随机接入前导检测系统设计

由于现有低轨卫星移动通信发送的信号在随机接入前导检测系统时存在检测延时过长、检测准确率较低的问题,提出基于MRLS的随机接入前导检测系统的设计研究;分别对前导格式器、前导序列器、前导信号持续时间计算器和随机信号发送器进行优化;根据MRLS算法进行差分检测和相关性检测,利用共轭运算计算加入子载波偏移频率参数,完成随机接入前导检测系统;实验结果表明:所设计的检测系统延时时间始终不超过0.002m,最低误检率为10-4％,误检率低于对比系统,检测效果能够更好地适应低轨卫星移动通信系统.     

基于补零的Zadoff-Chu序列检测算法

介绍单载波频域均衡系统的随机接入方案,提出一种基于补零扩展的Zadoff-Chu序列的前导检测算法。使用素数Zadoff-Chu序列作为用户签名,接收端采用基于时域补零扩展的频域检测方法进行前导检测。仿真结果表明,与传统时域检测算法相比,该算法能在保证检测效果的同时,降低90%计算复杂度。     

基于LTE的物理随机接入信道前导检测研究

LTE系统中,物理随机接入信道(PRACH)的前导检测是整个随机接入过程的关键,提高前导检测的正确性是随机接入的主要任务之一。基于LTE FDD系统采用不同的子帧配置来提高物理随机接入信道前导检测的正确概率。仿真实验结果表明,不同的子帧配置能够影响正确检测概率,但要达到一定的信噪比时才能够得到给定的正确检测概率,从而满足用户所需的随机接入性能要求。     

LTE-A系统中物理随机接入信道信号检测的仿真与实现

根据多普勒频移对物理随机接入信道（PRACH）信号检测产生的影响进行分析,划分出了中速、高速、超高速三种模式,并提出相应改进的信号检测算法。对中速模式,提出了基于频偏校正的前导检测算法;对高速模式,提出了多重滑窗峰值检测算法;对超高速模式,提出了基于整数倍子载波的频偏补偿前导检测算法。仿真结果表明,不同场景下PRACH信号通过加性高斯白噪声（AWGN）信道传输,接收端虚警率性能至少改善了3.8 dB;通过扩展典型城市信道模型（ETU）信道传输,虚警率性能至少提升了1 dB。与频域相关检测算法相比,所提算法提高了前导信号成功检测概率,减少了接入时延。     

MIMO OFDM系统联合时频同步算法

为了解决多输入多输入多输出(Multiple imput multiple output,MIMO)正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的时间和频率偏移估计问题,提出了一种基于恒幅零自相关(Constant amplitude zero auto correlation,CAZAC)序列的联合时频同步算法。同步前导包括两个相同长度的训练符号。在接收端,分别计算两个本地训练序列与接收信号的互相关,利用CAZAC序列的特性可以检测出所有收发天线对之间的时间偏移和整数频率偏移;然后对接收信号进行整数频偏补偿,利用两个训练符号之间的关系可以估计出小数频率偏移。分析和仿真结果表明,该算法与传统的同步算法相比,不但具有更高的同步概率,而且能够估计出所有收发天线对之间的频率偏移。     

一种H2H和M2M混合场景下的前导码资源动态分配机制

在H2H和M2M混合场景下,随着大规模M2M(Machine-to-Machine)设备接入网络,受限于有限的接入前导码资源,H2H(Human-to-Human)用户的接入成功率会大幅降低。针对此问题,提出了一种H2H和M2M混合场景下的前导码资源动态分配机制。在满足H2H平均接入时延要求的情况下,动态调整分配给M2M设备的前导码资源数量,然后根据分配的资源数量,自适应调整每个随机接入子帧内参与竞争的M2M设备数量,最大化M2M设备的接入效率。对M2M设备接入成功率及H2H平均接入时延进行仿真,结果表明所提方法相比固定资源分配机制,在H2H平均访问时延较低的情况下,明显提高了M2M设备的接入成功率。     

一种高速移动场景中的频偏校正方法

研究高速通信中干扰问题.频偏估计和补偿是移动通信中一个重要的研究内容.在WCDMA无线接入网中,为了抑制高速移动中较大的多普勒频偏所带来的解调性能恶化,保证高速移动场景中的网络覆盖质量,基站接收机必需能够实时地对接收数据的频偏进行跟踪校正.分析了高速移动场景下多普勒频移对WCDMA系统物理层带来的影响,提出了WCDMA系统物理层的频偏校正方法,针对高铁场景专网覆盖方案,采用了一种改进的估计校正方法.仿真结果表明校正方法对基带解调性能有明显提升,能够满足实际工程应用的要求.     

MIMO-OFDMA时变信道和载波频偏联合估计

针对MIMO-OFDMA上行无线通信系统,提出一种基于随机集理论的多用户时变信道和载波频率偏移联合估计算法.该算法基于随机集合理论,利用一个有限随机集合来表示和描述系统中实时动态变化的接入用户状态、多径信道的冲激响应,以及每个无线接入用户对应的载波频率偏移量;然后,利用贝叶斯最优估计理论,给出在随机集模型下MIMO-OFDMA上行无线系统中信道冲激响应和载波频率偏移的最优估计表达式;最后,利用粒子滤波算法逼近求解该随机集模型下的贝叶斯最优估计问题.仿真实验结果表明,在MIMO-OFDMA上行无线系统中接入用户数未知且动态变化等复杂情况下,该算法仍然可以实现对时变信道冲激响应和载波频偏的有效估计.     

OFDM采样率偏移和载波偏移联合估计算法

为了克服单独估计中频偏同步和采样率同步二者的相互影响,提高估计精度,提出了一种基于训练序列的OFDM采样率偏移和频率偏移联合估计低复杂度算法.给出了基于该算法的纠偏方案,在不同的采样率偏移、频率偏移、训练符号数目条件下,对所提算法进行了仿真验证.理论分析和实验结果表明,在SUI-3信道环境中,该方法得到的估计结果是一种最佳线性无偏估计量,相比SFFME算法,该算法具有更好的估计性能.     

基于宽带无线多媒体系统的随机接入方案

根据宽带无线多媒体系统的特点,提出一种适用于该系统的随机接入方案。该方案能有效复用多个随机接入信号,提高频谱利用率,同时实现了具有较低复杂度的单门限检测方法,使系统在低误检概率下获得较好的检测性能。实验结果表明,该方案是可行的。     

CAZAC改进帧同步检测方案

提出了一种基于CAZAC（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）的改进帧同步检测方案。首先,利用CAZAC序列作为短训练序列来改变IEEE 802.11a系统标准前导结构,并增加用于粗频偏估计的短训练序列个数;其次,在使用延时相关帧检测的基础上,结合短训练序列的互相关信息共同完成帧同步检测。由于CAZAC序列良好的自身特性以及互相关信息的辅助,使得帧同步检测更加准确,粗频偏估计的性能也有所提高,大频偏下仍得到稳定的性能。仿真结果显示,在多径时延为100 ns,频偏为200 kHz时,与传统方法比较能得到约2 dB的增益。     

基于Costas环的OFDM载波同步算法

针对目前OFDM载波同步算法复杂度高、极耗FPGA资源的问题,提出一种改进方法:对频偏的捕获,在联合使用9个短前导序列和长前导序列估计算法的基础上,采用鉴频环路的方法来消除算法中的除法和取模运算;对于跟踪部分,在使用导频跟踪频偏的基础上,利用Costas环估计相位和剩余频偏;最后综合捕获和跟踪进行系统仿真,得到频偏估计的精度高,范围大,且系统复杂度大大降低的结果.     

Performance evaluation of preamble detectors for 3GPP-LTE physical random access channel

In this paper, the problem of preamble detection associated with random access procedure in 3GPP long term evolution (LTE) technology is tackled. Different detection strategies are proposed, both in time and frequency domain, in order to evaluate their performance in terms of missed detection probability (MDP) and hardware complexity. Results show that time-domain detectors are shown to be a valid alternative for preamble detection, since they fulfill the MDP requirements defined in 3GPP-LTE specification. Frequency-domain processing architectures achieve a better performance in terms of MDP, but at the expense of a greater complexity. Implementation requirements can be alleviated by reducing the number of quantization bits for the correlation operations, even up to 1-bit, while barely affecting the performance detection.     

一种低复杂度的LTE小区ID检测算法*

传统的小区搜索方案主要是通过计算接收信号和本地序列的相关性来检测小区ID,这种方法带来了较高的计算复杂度,而且由于处理时间过长而导致开机时间延迟、驻留时间过长和耗费电量等一系列问题。描述了一种性能良好的特殊结构序列作为前导序列,该序列是两个基序列的线性联合;在这个序列的基础上提出了一种低复杂度的小区ID检测算法。仿真结果表明,在信噪比良好的情况下,该算法有稳定可靠、易于实现等特点。     

基于DS/CDMA系统前缀码捕获性能分析

介绍了在DS/CDMA系统中采用巴克码作为前缀码对捕获性能的影响,提出了基于匹配滤波器前缀码捕获的改进方法。它不仅考虑了频偏和信息数据调制对捕获的影响,还同时实现了码同步和帧同步。用检测概率和虚警概率作为系统性能衡量指标,通过仿真实验证明该算法在前缀码快速可靠捕获方面是有效的。     

802.16e系统同步方法

针对基于802.16e前导周期性的同步方法在有相邻扇区干扰情况下失效的问题,提出一种基于前导时域共轭对称性的同步方法。该方法可同时完成帧检测、符号定时和载波频偏估计,简化系统同步模块的复杂度。仿真结果表明,即使在扇区干扰严重的多径信道环境下该同步方法依然可以获得较好的性能。     

改进CAZAC序列的OFDM时频同步算法

针对先前一些算法存在定时模糊以及存在较大干扰峰干扰的问题,提出了一种基于加权CAZAC序列的OFDM系统同步方案。利用训练序列共轭对称特性进行符号定时和频偏估计。利用训练序列延迟相关和对称相关的特点进行定时和粗频偏估计,能够有效抑制干扰从而得到更好的估计性能。利用循环前缀的冗余信息进行小数倍频偏精细估计。此外分析了整数倍频偏对时域CAZAC序列的影响。采用时域循环移位进行整数倍频偏估计。通过与其他算法的仿真对比可以得出,多径衰落信道下所提算法能够取得较高的定时准确率和频偏估计精度。