一种基于PCA的MPSK信号码元速率估计方法

针对MPSK信号的码元速率估计问题, 研究了有限数据条件下循环谱的谱线特征受到背景色噪声干扰的现象, 提出了一种基于主分量分析(PCA)的循环谱特征码元速率估计方法。PCA变换抑制了信号循环谱中的背景色噪声, 提高了估计精度, 减小了估计方差。仿真表明, 该方法在有限数据条件下具有良好的估计性能, 适用于不同成形滤波系数的MPSK信号。     

基于小波变换的MPSK信号符号速率估计算法

在非合作MPSK信号调制方式识别和盲解调过程中,符号速率的估计是一个重要环节.本文根据morlet 小波函数的时频特征以及MPSK信号的时频分布,提出了一种基于morlet小波变换的MPSK信号符号速率估计算法.仿真结果表明,与现有算法相比,该算法对载频估计误差不敏感,具有更低的信噪比门限,也更逼近CRLB曲线.     

基于循环谱的MPSK信号盲检测

针对MPSK信号在低信噪比、非合作条件下存在检测概率低的问题,提出了基于循环谱分析器的检测方法。方法根据MPSK信号循环平稳特性,通过在频率和循环频率双频率平面内的循环谱峰值特征搜索完成检测,不需要知道信号的编码序列、载频、码元宽度等先验参数,采用时域平滑实现循环谱估计,减小了计算量。仿真结果表明方法对MPSK信号具有较高的检测概率,而且证明数据长度的增加能够显著提高检测性能。     

物联网动态带宽资源分配算法及其应用

在物联网环境中,网络需要传输的数据和信息量急剧增加,从而造成带宽不足。为此,提出一种采用动态带宽资源分配算法的物联网远程机械控制方案,通过改变控制信号的采样速率,达到优化分配带宽资源的目的。仿真结果表明,在相同网络带宽条件下,该方案可降低重构信号的误差,并有效提高物联网系统智能分配带宽资源的能力。     

基于符号峰态的OFDM信号参数盲估计方法

针对传统的OFDM信号参数估计方法在短循环前缀条件下存在估计准确率不高、所需OFDM符号数过多等问题,提出了一种基于符号峰态的OFDM信号参数盲估计方法。首先利用OFDM信号相关参数样本区间内的预估值对接收信号进行解调,然后根据解调出的OFDM基带符号构造符号峰态特征函数,最后从理论上证明了可通过检测符号峰态的最小值实现OFDM信号循环前缀长度和有效符号长度的联合估计。实验仿真结果表明,该算法克服了传统方法难以估计短循环前缀OFDM信号参数的缺陷,仅用较少的OFDM符号数就可以实现短循环前缀OFDM信号的参数估计,并且其估计性能优于传统方法。     

数字通信中载波频偏盲估计的一种新算法

给出了一种适用于MPSK、MQAM和MPAM解调的非数据辅助(NDA)载波频偏估计算法,利用自相关函数提取载波频偏信息,该方法具有速度快、频偏估计范围大的优点。计算机仿真结果表明了估计范围可以达到±80%的符号速率。     

基于主元特征融合和SVM的轴承剩余寿命预测

为解决采用单一特征量预测轴承剩余寿命误差较大、有限数据样本条件下轴承剩余寿命难以估算的问题,提出了一种基于主元特征融合和支持向量机(SVM)的轴承剩余寿命预测方法。该方法采集振动加速度信号构建数据样本,提取有效值、峰值、小波熵等表征轴承退化趋势的特征指标;采用主元分析融合多个特征指标,消除特征间的冗余和相关性,构造出相对多特征的退化特征量;将退化特征量输入SVM模型中进行轴承剩余寿命预测。现场工程应用结果表明,基于主元特征融合和SVM的轴承剩余寿命预测方法可在小样本条件下筛选出包含信号绝大部分信息的主元,从而在保证预测精度的同时,减少了计算量。     

基于循环谱的改进BPSK直扩信号检测算法*

在有限数据长度条件下,针对低信噪比下的二相相移键控(BPSK)直接序列扩频(DS-SS)信号,提出一种基于数据分段和重叠保留处理的改进检测算法。该算法无需信号的先验知识,通过在非零循环频率上的一维搜索实现信号检测。实验结果表明,该算法能有效抑制噪声,在低信噪比下对于DS-SS信号具有较好的检测性能。     

一种多径平坦衰落信道下的盲信噪比估计方法

提出一种多径平坦衰落信道下的盲信噪比估计方法.该算法首先利用数字通信信号的循环平稳统计特性构造接收信号的循环自相关矩阵,然后对该矩阵进行奇异值分解,由分解出的特征值信号子空间和噪声子空间,最后通过利用AIC信息准则分别估计信号子空间和噪声子空间的维数并最终估计出信道的平均信噪比.以MPSK信号为例进行了计算机仿真,结果表明了算法的有效性.     

一种延迟偏移的二进制正交线性调频信号调制方法

在低时间带宽积条件下,二进制正交键控(BOK)匹配检测存在正负调频斜率互干扰和自匹配旁瓣幅度大的问题。为此,提出一种新的延迟偏移Chirp-BOK调制方法。通过在正负调频斜率符号间加入延迟偏移量,减少正负调频斜率信号间的互干扰,从而抑制旁瓣,提高峰值旁瓣比。对该调制方法的最佳延迟偏移量进行工程求解和仿真分析,结果表明,与窗函数加权旁瓣抑制方法相比,该方法在低时间带宽积条件下不改变Chirp匹配脉压滤波器的结构和带宽,大幅提高了系统检测性能。     

A novel energy-efficient ICI cancellation technique for bandwidth improvements through cyclic prefix reuse in an OFDM system

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), a very promising technique that is leading the evolution in wireless mobile communication to sideline the bandwidth scarcity issue in spectrum allocation, is severely affected by the undesirable effects of the frequency offset error, which generates inter carrier interference (ICI) due to the Doppler shift and local oscillator frequency synchronization errors. There are many ICI cancellation techniques available in the literature, such as self-cancellation (SC), maximum likelihood estimation (MLE), and windowing, but they present a tradeoff between bandwidth redundancy and system complexity. In this study, a new energy-efficient, bandwidth-effective technique is proposed to mitigate ICI through cyclic prefix (CP) reuse at the receiver end. Unlike SC and MLE where the whole OFDM symbol data is transmitted in duplicate to create redundancy at the transmitter end, the proposed technique uses the CP data (which is only 20% of the total symbol bandwidth) to estimate the channel, and it produces similar results with a huge bandwidth saving. The simulation results show that the proposed technique has a significant improvement in error performance, and a comparative analysis demonstrates the substantial improvement in energy efficiency with high bandwidth gain. Therefore, it outperforms the legacy ICI cancellation schemes under consideration.     

OFDM系统中基于因子图的信道估计算法

为提高正交频分复用(OFDM)系统的信道估计精度,根据频谱资源的无陑信道特性,提出基于因子图的 OFDM 系统信道估计算法,包括二维联合信道估计算法和2个级联的一维信道估计算法。将时变频率选择性衰落信道建模为一阶自回归模型,使信道参数之间的交互信息近似为高斯分布,利用和积算法实现OFDM系统的联合信道估计和符号检测。仿真结果表明,该信道估计算法能够以较低的计算复杂度逼近最优的估计性能。     

脉冲噪声下基于循环相关熵的PSK信号码速率估计

针对现有相移键控(PSK)信号码速率估计方法在脉冲噪声下性能退化甚至失效的问题,提出一种循环平稳理论框架下基于相关熵的码速率估计新方法.构造信号的循环相关熵函数,并理论推导给出在二相相移键控(BPSK)信号下的循环相关熵函数.该方法可通过检测PSK信号循环相关熵函数的离散谱线实现码速率估计,不需要噪声的先验信息,且能够直接利用FFT计算信号的循环相关熵函数的延迟切片,实现简单.仿真结果表明,所提出方法能有效抑制脉冲噪声,尤其在强脉冲噪声环境下,具有良好的PSK信号码速率估计性能.     

Blind synchronization scheme using the conjugate characters of the OFDM BPSK-modulated symbol

Previously, Beek?s scheme for timing and frequency offset estimation in the OFDM system employs cyclic prefix (CP) has been proposed under the assumption of independent identified distributed (i.i.d.) OFDM symbols. Actually, the real data in the OFDM modulated symbol, transferred by the inverse fast Fourier transform (IFFT), has the characters of complex symmetry. With these characters, more information in the whole OFDM symbol could be used for the timing and frequency offset estimation. In this paper, two conjugate symmetry characters of the OFDM BPSK-modulated symbol are used to achieve blind timing estimation algorithm in the OFDM systems. One is symbol-based symmetry and the other is CP-based symmetry. With these two conjugate characters applied to the proposed algorithm, the timing of the OFDM BPSK-modulated symbol could be derived. Under an AWGN channel, based on the performance of lose symbol timing rate and estimator mean square error, the proposed algorithm is with a tremendous improvement compared with Beek?s estimation method. Under a multipath fading channel, the results show that performance including lose symbol timing rate and estimator MSE with the proposed algorithm is better than those algorithms with Beek?s estimation method. In practical OFDM applied system, the OFDM BPSK-modulated symbol could be used to replace the preamble or training sequences in the standard to obtain an accurate timing and frequency offset estimation and to avoid the data rate decreasing with the proposed algorithm.     

基于循环前缀的OFDM同步算法研究与FPGA实现

提出了一种基于循环前缀的符号同步算法。此算法在最大似然估计的基础上加以改进,简化了符号同步中相关运算的判决方法,在保持同步效率的同时,极大地节约了硬件资源,使算法更易于硬件实现。改进算法基于IEEE 802.11a的标准提出,通过Matlab仿真分析其性能,并在FPGA硬件平台上实现,利用ChipScope观测得到波形。实验结果表明,电路系统工作可靠,满足设计要求。     

基于小波变换的码元速率估计优化算法

针对低信噪比下MPSK (M-ary phase shift keying)信号的码元速率估计问题, 提出一种优化算法.该算法无需先验知识, 通过Hilbert变换提取瞬时相位基带序列, 经多尺度小波变换, 对每个尺度下的小波系数的模值的平方进行叠加, 对叠加后的结果再进行功率谱计算, 在码元速率整数倍处有离散谱线, 估计正确率在信噪比大于1 dB时大于90 %.     

频率选择性衰落信道下的同步参数联合盲估计算法

对于多径频率选择性衰落信道以及低信噪比环境下线性调制信号的同步参数盲估计问题,提出基于循环累积量的载波频偏、初始相偏和符号定时误差前向联合盲估计算法。通过理论推导得出多径频率选择性衰落信道下信号的循环累积量与初始相偏和符号定时误差的数学关系。在此基础上先以较大频率间隔进行粗估计确定频偏范围,再以较高精度遍历检测信号特定循环频率,提高载波频偏估计精度,进而由累积量值估计出初始相偏和符号定时误差,不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性,尤其适用于频偏、相偏、定时误差和信道衰落同时存在的复杂情况。仿真结果表明,该算法 能有效实现低信噪比和多径频率选择性衰落信道下对线性调制信号同步参数的联合盲估计。     

基于PN序列的OFDM时频同步改进算法

在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中,训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰,从而造成定时错误。针对该问题,将现有共轭对称结构的训练符号,乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号,基于新的训练符号给出定时同步测度函数,并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性,可有效消除循环前缀的相关峰,减少定时错误,提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明,该算法在改善同步性能的同时,可降低计算复杂度。     

Parameter estimation of MC-CDMA signals based on modified cyclic autocorrelation

An algorithm, based on frequency domain accumulation for the cyclic autocorrelation of MC-CDMA signals, is proposed to estimate the signal parameters: useful data duration, symbol duration, and chip duration in multipath fading channel. Firstly the cycle autocorrelation of received MC-CDMA signals is computed, then frequency domain accumulation is used to reduce the influence of noise. At last, through interval measurement between the peak pulses in different slices, parameters mentioned above can be estimated. Meanwhile, for the estimation of symbol duration, a novel accumulative average method is developed: by averaging amplitudes of the spectral lines in each column parallel to the time-delay axis in the three-dimensional diagram, the symbol duration can be obtained. The cyclic autocorrelation expression of MC-CDMA signal has been derived, and simulation results show that the proposed algorithm is effective and works well under the condition of low signal-to-noise ratio (SNR).