OFDM系统中的一种高精度的信道估计算法

在基于OFDM的移动通信系统中，提出一种建立在基于导频的最小二乘（least squares，LS）估计方法基础之上的高精度信道估计方法。该算法首先利用信道时域相关特性，对通过LS算法得到的信道时域冲激响应（Channel Impulse Response, CIR）估计值进行有效径提取，并将所得到的时域估计值变换到频域。然后利用信道频域相关特性，用线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Squared Error，LMMSE)合并器对估计结果进行修正。2.4GHz频段上的仿真表明了这种基于导频的信道估计方法能够跟踪信道的时频变化，并且在一定程度上可以接近于理想信道估计的误码率性能。     

一种OFDM系统中的频偏定时联合估计算法

提出了一种在正交频分复用(OFTM)系统中同时对载波频偏和时钟采样偏差进行联合估计的算法.该算法仅利用一个前导OFDM符号,通过恰当的选择频点间隔,在接收端FFT处理前加入Hanning窗降低边带能量损失,将载波频偏和时钟采样偏差联合为一个变量.通过对此变量多个估计值的求解,得到载波频偏和采样定时偏差的估计值.     

OFDM系统符号定时估计算法

正交频分调制(OFDM)是一种高效的数据传输技术,具有良好的抗衰落能力,可实现并行传送。但是OFDM对同步误差十分敏感,特别是符号同步误差。传统的MLE算法虽对符号定时估计很有效,但计算复杂度较高。而经改进的MC算法计算复杂度虽降低了,但其估计性能却大大下降。为了降低符号定时估计的计算复杂度和提高估计的性能,在MLE算法的基础上,提出了一个计算复杂性比MLE算法、MC算法都有不同程度降低的新的符号定时估计算法。同时通过Matlab的模拟仿真表明,在信噪比较高时,新的算法定时估计性能更优于MC算法。     

UWB室内信道下一种低复杂度的TOA估计新算法

针对室内信道,提出一种基于UWB多径信号中最强路径检测的TOA估计算法．通过卷积运算进行最强路径搜索,进而完成TOA估计．TOA估计过程不依赖视距路径(line-of-sight path)检测,适合于NLOS(non line-of-sight)情形,且最强路径搜索避免了阈值设置过程,相比LP搜索计算复杂度低．通过对IEEE.802.15.4a标准下NLOS信道模型的仿真实验,讨论了各参数估计偏差对定位性能的影响,验证了本定位算法在室内多径信道下的适用性．     

一种基于凸组合的TOA几何定位算法

在蜂窝网无线定位技术中,传统几何定位中的LLOP算法性能受限于基站与终端的位置关系,定位精度较低。针对这一问题,根据凸组合原理提出一种基于凸组合的TOA几何定位算法。首先利用LLOP算法获得一组终端位置的粗估计值;然后利用LS准则求出各粗估计值到测量基站距离信息的组合系数;最后用距离信息的组合系数对粗估计值进行凸组合,获得精度较高的估计值。仿真结果表明,在基站数为5、测量误差标准差为50米时,该算法位置估计误差较LLS-MLE算法和LLOP-LS算法分别降低了3.47米和4.27米,较LLOP算法降低了36.49米。     

一种新颖的STBC-OFDM信道估计算法

在使用空时编码的OFDM系统中，接收端为正确解码需要精确的信道估计信息。本文给出了一种基于空时编码训练序列的信道估计算法，这种算法基于空时分组码的正交性。模拟实验证明该算法适用于慢变瑞利衰落信道和时不变频率选择性衰落信道，同时该算法优于基于LS的算法。     

一种基于移动广播网的TOA／TDOA无线定位算法

针对Chart定位算法在非视距（NLOS）环境下定位性能较差的缺点,提出一种基于多基站TOA区域质心修正的Chart定位算法,该算法利用Chan算法初始定位,再通过TOA区域质心校正,以提高定位精度。仿真结果表明,该算法有效减小了NLOS误差对定位估计的影响,在NLOS误差较大的环境下仍具有良好的定位精度,性能优于Chart算法和Chan-Taylor协调定位算法。     

一种线性校正TOA定位算法

针对到达时间定位中出现的非线性估计问题,提出了一种基于线性校正的定位算法.该算法首先将非线性到达时间定位方程转化为一组关于目标位置的伪线性方程,利用加权最小二乘估计进行初始求解;在此基础上把伪线性方程组转化为关于估计偏差的求解问题,进而对初始解进行线性校正;同时分析了所提算法的有效性.仿真结果表明,该算法具有较好的定位性能.     

一种优化的gOMP稀疏OFDM信道估计方法

无线多径信道多呈现稀疏特性,即信道时延扩展大,但是路径的个数少,利用信道先验稀疏信息的稀疏信道估计方法可以提高稀疏信道的估计准确性。针对贪婪算法选择字典原子在残余误差最小意义下的非最优性,及广义正交匹配追踪算法gOMP利用含噪信号估计稀疏信道过程中过多的选择字典原子导致gOMP算法重建性能下降的问题,提出优化的广义正交匹配追踪算法（optimized generalized orthogonal matching pursuit,OgOMP）。在OgOMP算法原子选择阶段,采用使残余误差最小化的原子选择标准代替残差与字典内积绝对值最大化的原子选择标准以选择原子。为删除多余的误选原子,添加原子精炼步骤对每一步迭代后选择的字典原子进行二次选择,选择对应最大信道衰落系数的原子,选择的原子数与信道稀疏度相同,删除错选原子以保证重建信号与原始信号的稀疏性一致。本文仿真对比了gOMP和OgOMP算法的信道估计均方误差、误码率、残差收敛速度以及不同导频数、不同原子选择数对算法的影响。仿真结果表明：相同的误码率下,OgOMP算法比gOMP算法在估计稀疏信道时最大可以节省4 dB的信噪比,信噪比为20 dB时均方误差最大可以减小5 dB;两种算法的残差收敛速度均优于MP算法;导频数的增加可以减小两种算法的信道估计均方误差,相同信道估计性能下OgOMP算法具有更小的导频开销;每步迭代选择的原子数目不同时,相比于gOMP算法,OgOMP算法性能基本不变,具有更好的稳定性,仿真结果验证了改进算法的有效性。     

IR-UWB系统中基于归一化门限的TOA估计

在基于能量检测的脉冲超宽带测距算法中,如何提高测距精度始终是研究热点.提出一种基于门限比较的两步积分到达时间(TOA)估计算法及相应的门限设置算法.考虑到长积分周期门限比较(TC)算法的测距精度低于短周期,在前者基础上重新进行短周期积分检测,构成两步积分TOA估计算法;根据最优归一化门限与能量采样序列最大值均值比(AMMR, advanced maximum energy sample to mean ratio)的函数关系,提出基于AMMR值的门限设置算法(AMMR-TC),实现了最优归一化门限值的设置.由于短积分周期下,AMMR-TC的性能稍弱于基于能量序列最大最小值比的(MMR-TC)算法,提出将AMMR-TC与均值-门限比较(MEAN-TC)相结合的AMMR-MEAN-TC算法.仿真分析结果表明测距精度均有一定提高.     

OFDM系统信噪比估计新方法

根据无线OFDM通信系统中自适应控制处理的需求,针对Boumard方法的缺点,提出了一种基于前导符号的OFDM系统信噪比估计新方法．该方法充分利用了前导符号和无线信道的频率自相关特性,估计信号和噪声的平均功率,获得系统的平均信噪比．进一步利用信道估计系数,估计出各子信道的信噪比．仿真结果表明,该方法的估计性能优于Boumard方法,且在低信噪比时,估计精度提高了10倍以上．     

一种频域OFDM系统载波频偏估计方法

针对现有载波频偏估计算法存在复杂度高、频率估计精度差、估计结果均方误差大等缺点,提出了一种低复杂度的多导频频偏联合估计算法。该算法采用恒包络零自相关的CAZAC序列作为导频序列,运用最大似然法,迭代法进行载波频偏估计。仿真结果表明,相比于传统的载波频偏估计算法,文章算法复杂度低,具有更好的载波频偏估计性能。     

Synchronization and channel estimation for MIMO OFDM wireless LAN systems

A new preamble structure is designed for wireless LAN based on MIMO OFDM systems, which can be used for both synchronization and channel estimation. Modulatable orthogonal polyphase sequence is utilized in training symbol design regarding its correlation properties. The time synchronization and channel estimation are achieved by measuring the correlation between the received training sequence and the locally generated training sequence. Repeated training symbols are used to get carrier frequency offset (CFO) estimation. It is shown from the analysis that the accuracy of frequency synchronization is close to the Cramér-Rao lower bound. The training sequences are optimal for channel estimation based on the minimum mean square error (MMSE).     

基于效益函数值的OFDM无线网络公平子载波分配

为改善OFDM无线网络下行链路子载波分配的公平性,本文将最优的子载波问题建模为最大化总体效益函数,并提出了一个新的基于联合层动态子载波分配算法(DSA).根据使用导频序列信号和指数加权低通时间滤波器窗口分别估计的用户子载波信道状态和数据队列长度,该算法根据最大总体时延效益的影响值作出子载波分配决定.与传统方法相比,由于充分利用了多用户分集特性,本文提出的算法能够取得更好的时延有效性和公平能,而且,通过采用不同的效益函数来有限地降低时延性能,该算法在用户负载增加时仍能够提供好的公平性稳定区,仿真结果与数学模型分析相一致.     

无线OFDM系统广义信道分析和自适应盲信道估计算法

将OFDM系统接收端的FFT看成是广义信道的一部分,对无线OFDM系统多径环境下的广义信道进行了理论分析,证明了无线OFDM系统多径环境下广义信道子信道输出和其非线性估计输出之间服从Bussgang过程. 在此基础上得到了自适应LMS-Bussgang盲信道估计算法,并提出了加快算法收敛和防止误差传播的方法. 避免了信号相关检测时,周期重发导频信号带来的有效传输速率降低和传输时延. 结果证明该算法是稳健、低复杂度、次最优的.     

OFDM系统在时变多径信道中的信道估计技术

提出了一种OFDM系统在时变多径信道中的信道估计算法。这种算法是将时变信道看作在一段时间内作线性变化的基础上,利用连续的两个OFDM信号帧内的导频信息,对信道的时变性进行估计。论文应用数值仿真的方法对这一算法进行了仿真分析。分析结果表明,与已有的OFDM系统在时变多径信道中的信道估计技术相比,所建议的算法可以有效地减小信道估计的误差。     

无线城域网中多天线OFDM系统的信道估计方法

多天线运用到802.16a系统中可以提高系统的性能。本文首先给出MIMO—OFDM系统的基本构成,然后介绍了适合MIMO—OFDM信道估计的帧头结构,并对LS,MMSE算法进行了比较。以两发两收(2Tx-2Rx)系统为例,对系统进行了仿真,并对仿真结果进行了比较和分析。     

OFDM系统中一种改进的频偏估计算法

针对正交频分复用系统中载波频偏降低系统性能的问题,提出了一种改进的频偏估计算法。改进算法使用一个简单的复训练序列,可以有效的在时域中估算小数倍频偏,在频域中估算整数倍频偏。仿真结果显示,改进后的频偏估计算法比Schmidl&Cox算法信噪比损失降低了1.5dB,比P.Moose算法降低了2.5dB。能够有效的提高频偏估计的准确性,且在低复杂度的情况下提供了较大的频偏估计范围。     

Novel channel estimation model for OFDM in time-varying channel

A new channel estimation method for orthogonal frequency division multiplexing( OFDM)system with large subcarriers and serious intercarrier interference( ICI) is proposed. The channel frequency-domain( CFD) matrix of each delay path is factorized to the product of a diagonal delay matrix and a circular ICI matrix in this model. To reduce the coefficient number,the circular ICI matrix is squeezed by using Hamming-window as the reshaping pulse in the transmitter. Meanwhile,the elements of the diagonal delay matrix are approximated with a discrete prolate spheroidal basis expansion model( DPS-BEM). A least-square( LS) estimator is used to estimate the reduced channel coefficients. The proposed method is theoretically derived and simulated. The simulation results indicate that the model has good performance and is appropriate for various channel environments. The method also has low complexity and good spectral efficiency.     

脉冲噪声下的高可靠性OFDM信道估计

从信道估计内插误差角度分析了突发脉冲噪声干扰对无线OFDM接收机性能的影响,针对由脉冲噪声所导致的时间方向信道内插估计错误扩散,提出了旨在提高无线OFDM通信系统抵抗脉冲噪声能力的信道估计安全策略,包括:脉冲噪声突发位置检测、防止受损导频内插错误扩散算法、受干扰子载波数据可信度判决。仿真结果表明,在低复杂度条件下,可以显著提高无线OFDM接收机在脉冲噪声环境中的信道估计性能。