OFDM时频捕获的联合算法

该文提出了一种OFDM时频捕获的联合算法:利用周期前缀的相关性实现符号粗同步和小数频偏的纠正,并在帧头符号插入差分导频可同时完成帧同步和整数频偏估计。在中短波信道的仿真结果验证了该算法的准确性和实用性。     

一种基于星间光链路的帧同步与频偏估计方法

为了解决星间激光通信不同步导致的信息质量差与解调难度大等问题,针对滑动互相关算法帧同步易受载波频偏影响的不足,采用计算仿真的方法分析了星间多普勒效应引起的载波频偏程度,提出差分相关算法以实现帧同步与载波频偏估计,并给出硬件实现方案,分析了差分相关算法的帧同步与载波频偏估计性能。结果表明,差分相关算法能够实现大载波频偏影响下的帧同步,且具有较强的频偏估计性能,采用差分相关算法后系统的误码性能提升近3dB。此结果说明,差分相关算法是解决星间激光链路同步问题的有效方法。     

TD-SCDMA系统频偏估计算法

文章从估计范围、估计精度和运算复杂度等方面,对现有的5种频偏估计算法进行研究和仿真,给出了算法的选择依据和详细的分析结果.在此基础上,研究了利用差分相关法、基于TS0的Midamble码与SYNC-DL码的联合频偏估计算法,分析了估计范围和运算复杂度.通过仿真发现,该算法可以将频偏控制在±0.05×10-6之内,较好地实现了精确的频偏估计,解决了频偏估计精度不易提高的难题.     

一种精确帧同步算法及FPGA实现

帧同步算法通过检测帧头信息,使接收机从接收数据流中提取帧起始时刻和初始频偏,以引导解调环路恢复出有效数据。本文首先简要介绍了基于相关的经典帧同步算法原理,然后分析了信道环境对相关性能的影响,最后详细描述了一种经过改进的精确帧同步算法及其FPGA实现结果。该算法综合采用了分段本地相关、分段延迟相关和动态检测门限,有效解决了在大频偏和强噪声环境下的捕获虚（漏）警问题,并通过过采样和平滑提高了帧起始时刻与初始频偏的捕获精度,使解调环路锁定更快。测试表明,该算法复杂度适中,在低信噪比、高频偏环境下也具有优异性能,适合应用于卫星通信接收机。     

高动态短时突发扩频信号的快速捕获

针对低信噪比和大多普勒频移环境下,短帧突发直接序列扩频通信系统要求在短时间内以很低虚警和漏警概率捕获信号这一难题,设计了仅使用独特码的短时突发扩频信号帧结构,在接收端将扩频码与独特码作为一个复合扩频码看待,提出了基于FFT的高动态突发信号捕获方法,可同时快速完成突发信号检测、扩频码捕获、频偏估计、帧同步检测和位定时捕获等任务。仿真结果表明:该算法能有效消除多普勒频移对短时突发扩频信号捕获性能的影响。     

一种基于自相关函数的载波频偏估计方法

为解决前向载波频偏估计中捕获范围和估计精度矛盾的问题,在最大似然准则的基础上,利用相位折叠现象使得自相关函数的频偏具有周期化规律,提出了一种利用最大似然估计中的自相关函数进行频偏估计的算法,该算法估计范围广,精度高且复杂度低,适于突发通信的频偏估计。最后进行了MATLAB仿真实验,仿真结果表明了该算法估计精度高、捕获范围广和计算复杂度低的性能。     

TDMA信号的宽范围载波同步译码联合迭代处理

针对时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)信号提出了宽范围的载波同步译码联合迭代处理的方案。该方案主要分为三个部分,首先利用TDMA信号的同步码进行数据辅助同步,对信号中的大频偏和相偏进行粗估计和纠正;然后利用线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)算法针对整突发帧进行非数据辅助同步,精确估计和纠正信号的剩余频偏;最后通过利用译码器输出的软信息进行编码辅助同步,多次迭代得到剩余相偏的精确估计,最终实现载波的精确同步并输出译码结果。实验结果表明,所提方案具有同步捕获范围宽、参数估计精度高、译码输出误比特率低等优点,在低信噪比环境下也能表现出优良性能。     

基于判决反馈的CPM信号定时相位联合估计算法

针对连续相位调制(CPM)信号同步问题,提出了一种基于数据辅助联合直接判决的同步算法。该算法基于CPM信号的PAM分解,利用最大似然函数推导出定时和相位误差函数,并迭代求解恢复出定时和相位信息。首先根据信号帧中独特码实现同步信息的快速捕获,然后运用直接判决后反馈迭代的方法进行定时和相位信息的跟踪。仿真结果表明,文中方法的性能逼近MCRB界,同时运算复杂度小,便于工程实现。     

基于信号估计的扩频测控信号快捕方法

为进一步提高扩频测控系统的捕获速度,研究了借助辅助序列估计伪码相位的方法,分析了该估计算法的精度。针对该算法在高动态条件下估计偏差较大引起捕获概率骤降的问题,提出引入最大似然频偏估计修正相干载波的方法,显著提高捕获概率。设计了基于码相位估计和载波频率估计的快速捕获算法,仿真结果表明,该算法在载噪比较好的情况下可以有效完成捕获。为提高算法在较低载噪比时捕获的可靠性,提出将估计值作为部分匹配滤波辅助快速傅里叶变换( PMF-FFT )初值的综合捕获方法,与传统捕获方法相比,平均捕获时间显著降低,且并没有带来硬件复杂度的提高,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

基于前向结构的高动态突发信号载波同步算法

为实现高动态突发通信系统载波快速同步,提出了一种新的基于前向结构的突发信号载波同步算法,采用多级处理方案分级实现多普勒变化率、多普勒频偏及载波相位的估计及恢复.理论分析及数值仿真表明,在高动态低信噪比条件下,新算法的载波同步信噪比损失小于1 dB,且对多普勒变化率及信号电平参数不敏感,实现复杂度低,能够满足高实时性应用需求.     

Joint frame synchronization and frequency offset estimation in OFDM systems

A new joint frame synchronization and carrier frequency offset estimation scheme in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems is proposed in this paper, where both frame synchronization and carrier frequency offset estimation can be performed by using only ONE training symbol. Frame synchronization and carrier frequency offset acquisition are performed simultaneously in the proposed scheme. Reliable frame synchronization is obtained in the proposed scheme even in low SNR. The maximum carrier frequency offset acquisition range of the proposed scheme can be up to one half of the total signal bandwidth. The same training symbol can also be utilized to carrier frequency offset Fine Adjustment, which estimates the remaining carrier frequency offset after acquisition with higher accuracy. The performance comparison of the proposed Fine Adjustment algorithm and Schmidl's algorithm by using computer simulation illustrates and verify the superior performance of the proposed algorithm with regard to estimation accuracy.     

一种卫星SCMA系统接收机同步算法

SCMA技术通过资源过载能够实现大规模用户的并发接入,非常适合物联网应用,但是SCMA解调性能受定时误差和载波频差影响较大。对此,文中通过基于导频的两阶段频差估计算法和ML相位偏差估计算法,实现大频差下的高精度频、相偏估计;通过SCMA和LDPC联合迭代,利用发送数据实现高精度定时误差估计。仿真结果表明,在AWGN信道下,载波同步算法采用优化的帧结构后可以获得距理想性能不到0.25dB的优异性能,定时同步算法在1次迭代下获得了距理想性能仅0.2dB的性能,在3次迭代下获得了与理想性能一致的优异性能,能适应大频差、高动态的卫星信道环境。     

卫星5G通信抗干扰时频同步算法

为了提高卫星通信系统的抗干扰和抗频偏能力,提出了一种在5G物理层波形中融入扩频技术的传输波形设计方案和辅同步信号（Secondary Synchroniztion Singnal,SSS）辅助主同步信号（Primary Synchronization Signal,PSS）多步联合抗干扰时频同步算法。该算法的实现分为3步：首先采用SSS辅助PSS二维时间同步得到粗同步点;然后根据粗同步点进行整数倍和小数倍频偏估计与补偿,其中小数倍频偏估计分为PSS扫频粗频偏估计和SSS辅助PSS互相关精频偏估计;最后对频偏补偿后的接收序列再次进行精时间同步和频偏补偿。仿真结果表明,所提设计方案和同步算法可以抗干信比为12 dB的干扰,并且在低信噪比下的性能优于传统算法。     

一种改进的Fitz频偏估计算法

针对通信接收中的载波同步问题,提出一种基于Fitz算法的改进载波频偏估计算法.分析了Fitz算法频偏估计方法中估计范围受限的原因,针对性地提出了改进方法,利用离散傅里叶变换(DFT)算法得到基准频偏,以此修正大间隔自相关函数估计频偏,保持了Fitz算法的估计精度优势,极大地扩展频偏估计范围,同时具有低的信噪比门限.最后给出了改进算法的实现步骤,并通过MATLAB仿真实验证明了算法的有效性.     

一种WCDMA小区搜索算法设计与实现

通过对WCDMA小区搜索算法过程进行研究,分析传统最大似然算法在时隙同步中存在的不足,给出基于频偏补偿和时隙同步相结合的时隙同步方案;采用基于快速哈达码变换的帧同步算法,快速准确实现小区主扰码组的识别。通过WCDMA实时处理系统,验证算法在时隙同步过程中能够有效克服系统频偏带来的同步误差,并最终实时实现小区搜索。     

一种基于代价函数的正交频分复用中符号同步与频偏估计算法

本文利用正交频分复用（OFDM）帧结构的特点，引入代价函数，推导出了一种符号同步算法和频偏估计算法，并从理论上分析了在存在频偏的情况下，符号同步可以独立于频偏估计。计算机仿真表明，该算法具有较好的同步和频偏估计性能。