卫星OFDM系统的同步算法研究

定时偏差和频率偏移会造成OFDM系统性能严重恶化,研究了卫星OFDM系统的同步技术,使OFDM能适应卫星信道低信噪比环境,实现天地一体化通信网络的融合。在分析了现有的卫星信道条件下OFDM符号定时同步算法和载波频率同步算法性能的基础上,根据CAZAC序列相关峰位置受定时偏差和频率偏移的影响,设计了一种新的训练序列,并依新训练序列提出了一种改进的同步算法。仿真结果表明,在卫星信道下该算法在低信噪比时依然具有较高的符号定时同步和载波频率同步性能,并且在时域信号中就可以实现同步,相比其他在频域中实现同步的算法减少了复杂度。     

一种改进的FSO—OFDM时间频率同步方案

提出了一种基于FH序列的自由空间光通信多载波调制（FSO—OFDM）时间频率同步方案。通过使用由FH序列构成的特殊训练序列估计出精确的定时同步位置和整数频率偏差,利用OFDM符号循环前缀中未受污染的部分估计出小数频率偏差,仿真结果表明该算法在高斯信道和多径衰落信道下可以进行有效的符号定时同步和频率同步。     

一种多天线OFDM系统突发同步与信道估计方案

基于在不同的天线上发送时间正交的训练序列,提出了一种多天线OFDM系统前导结构,用于实现时间、频率突发同步方案,并可以用于信道估计。所提出算法的特点一是计算复杂度低;二是对OFDM符号累加求平均,可以提高同步精度;三是对LS信道估计的时域值进行截断,显著提高了噪声环境下的信道估计精度。     

叠加共轭对称训练序列的OFDM系统时频同步方法

针对正交频分复用(OFDM)系统对同步错误率和频率偏移敏感的问题,提出了一种叠加共轭对称训练序列的OFDM系统时间和频率同步方法。该同步方法将快速傅里叶逆变换(IFFT)调制后的序列构成具有共轭对称特性的训练序列,并叠加到OFDM数据符号上;在接收端,利用叠加训练序列和融合循环前缀信息来获取OFDM系统同步信息。理论分析和仿真表明:在信噪比为5 dB时,该同步算法定时同步正确概率已接近100%;在信噪比为4 dB时,频偏估计精度可以达到10-4;该同步算法不仅具有更好的同步性能,而且节省系统的有效带宽以及降低系统的计算法复杂度。     

基于失配序列的OFDM同步算法

提出了一种利用失配序列来完成OFDM符号同步的新方法.在发端直接加入失配序列作为OFDM符号的训练序列,在收端将OFDM符号序列与失配滤波器系数做相关运算,利用失配序列的优良自相关特性和有效抑制旁瓣的特点,很好地完成符号同步.在多径信道下,与已有方法进行比较.仿真结果表明,提出的算法在计算复杂度低的情况下有效降低了同步均值偏差,提高了正确同步估计的概率.     

适用于多径衰落信道的OFDM同步方法

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统在多径衰落信道中容易受到同步误差的影响,本文提出了两种OFDM符号同步方法.该方法利用重复共轭对称的训练序列和改进的定时测度与判决方法完成符号定时;利用序列的一致性与频域差分编码进行频偏估计.分析与仿真结果表明,在多径衰落信道中与传统方法相比,本文提出的方法具有更好的同步性能和较低的计算复杂度.     

利用CAZAC序列的OFDM频率同步方法

频率偏移估计是OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的关键技术。该文提出了在一个OFDM符号内利用两个重复的CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列进行频率偏移估计的新方法,估计范围可达整个OFDM带宽。用于同步的训练序列还可用于信道估计和均衡,这将提高系统的数据传输效率。此算法同步精度达到了Schmidl提出的Cramer-Rao bound,有效性在AWGN和Rayleigh多径信道下得到了验证。     

基于IEEE 802.11a标准的符号同步新算法

针对OFDM系统符号定时,采用了两种经典算法的结合一符号同步两步算法,提出符号同步低复杂度算法,并进行分析与仿真,结合频率偏移估计比较两种算法性能。仿真结果表明。该方案中的低复杂度算法的符号定时精度较高,且算法简单。     

一种适用于IMDD光OFDM PON系统的同步算法

提出一种适用于强度调制直接检测(I MDD)光OFDM PON系统的简单、高效的同步算法。该算法使用训练序列作为OFDM符号的前导码,利用训练序列的循环前缀和训练序列之间的相关性,通过滑动窗口的加减预算计算出相关值的最小值从而获得准确的符号同步位置,仿真和实验验证了该算法的有效性。     

OFDM系统中的帧同步

提出了在OFDM系统中的一种低复杂度帧同步方案。该方案利用了一帧中的循环前缀(CP)与末尾部分的相关性,在时域上进行相关运算。分析了该算法的性能,导出了多帧平均的改进算法。对其在噪声信道的性能进行了分析,并给出仿真结果。结果表明,提出的算法有较高的精度。     

基于CMMB的时频联合载波同步ASIC实现

通过研究CMMB的协议标准,针对其特殊的帧结构,本文提出了一种适合于CMMB系统接收机载波同步的方案。该方案利用了时域同步的快速性和频域同步的精确性,采取了时频联合载波同步。首先在时域纠正小数频偏,消除ICI的影响;小数频偏校正完的数据经过FFT,在频域通过连续导频自相关求峰值,解出整数频偏;然后在频域再对整数频偏和小数频偏补偿过后的数据进行剩余载波频偏的跟踪。本文采用Verilog语言实现了具体的硬件电路,并运用流水线和模块复用技术,进行了电路的优化,通过FPGA的验证,证明了该算法硬件结构性能的实用性和优越性。     

突发OFDM系统中的同步算法研究

提出了一种应用于突发OFDM通信系统的同步算法。在粗同步阶段,采用两路延迟相关结构,通过适当选择两路的延迟量和累加量,可以有效实现估计精度与方差的折中,提高小数频偏的估计精度,在细同步阶段,在FFT之后进行整数频偏和残留时偏的联合估计,利用子载波上的线性相位得到更加精确的时偏估计。仿真显示,该算法具有较高的同步精度和较快的同步速度,能够适应于突发OFDM传输系统。     

一种OFDM同步系统的DSP实现

同步是OFDM系统的关键技术之一,在介绍OFDM系统结构的基础上,围绕OFDM的同步问题,根据SC算法的原理,提出了OFDM同步的方案,并给出了帧同步、频偏同步和FFT的DSP实现方法。通过实验系统的中频对接测试,测试结果表明利用不同时间间隔的2个训练符号2的相关性,系统能够较好地实现不同频偏估计范围的同步,该测试方案为系统在无线信道中进行同步测试提供数据依据。     

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。     

一种基于FFT的联合帧同步和频偏估计算法

该文提出了一种基于FFT的联合帧同步和频偏估计算法,可有效地消除频偏对帧同步性能的影响,频偏估计范围可达－Rs/2~Rs/2。计算机仿真表明,当存在频偏时,该算法的帧同步性能优于目前已知算法的性能。     

基于格雷互补序列的OFDM无线激光通信定时同步

正交频分复用(OFDM)是一种能够有效对抗频率选择性衰落的通信技术。因此,结 合了OFDM技术的无线激光通信技术成为对抗大气湍流影响的一种重要技术。但是OFDM技术 容易受到符号定时同步偏移的影响,导致信号的快速傅里叶变换窗口失准而严重降低通信 性能。针对基于OFDM的无线激光通信系统的定时同步问题,提出了一种新的定时同步 方案。该方案的训练符号由格雷互补序列组成,利用格雷互补序列的自相关特性,将接收 到的训练序列与本地序列做相关运算,实现精确稳定的定时同步。结合大气湍流模型,通 过实验与仿真的方式验证了本文提出的方案相比于基于伪随机序列和恒包络自相关序列的 方案有更好的定时同步性能。尤其是在0-4 dB的低信噪比时,本方 案的定时同步偏移均方 差小于1个采样点,这也使得本方案在大气弱湍流信道下,相较于对比方案有2-4 dB的性能提升。     

基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统同步分析

在基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统中,分析并讨论了载波频率误差、采样频率误差以及时间同步误差对系统性能的影响,并与传统的基于普通傅里叶变换的正交频分复用系统的同步性能进行了比较.仿真结果表明:当系统参数选择适当时,基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统在载波频率误差方面具有较好的同步性能.     

基于OFDM无线通信系统的线性回归频偏估计算法

为了适应 60 GHz新型 WiFi 对频偏同步的要求, 提出了一种基于 IEEE802.11ad - 2012 修正案系统 的 线性回归频偏估计 (LROE)算法 。 算法将接收到的前导序列与本地序列进行互相关运 算,然后提取 互相关 值的 相位角进行线性回归计算 , 估计出频偏值。 从理论 推导了算法在高斯信道和多径信道下 的 抗噪声 和 抗多径 性能。 在 多径 信道仿真中, 本算法 的频偏 估计精度优于传统自相关算法 3个 数量级, 满足了系统 对高精度频偏估计的要求。 在全系统仿真中,对比研究了本算法和自相关算法对系统 误比特率(BER)性能 的影响, 并与无频偏对照组仿真进行对比。 LROE 算法的 BER 明显优于自相关算法。 仿真研究表明, LROE 算法基 本消除了频偏对系统BER的影响, 其性能 达到了无频偏 系统 的效果 ,达到了 60GHz 系统对频偏同步的 要求。     

一种克服载波频偏的帧同步新方法

研究了基于对接收信号序列和本地序列进行互相关的帧同步方法。当接收信号存在较大载波频偏时,互相关结果的峰值与无载波频偏的情况相比将显著减小。因此,提出了一种基于分段互相关的帧同步方法,首先将相关窗分为数段,分别对各段接收信号子序列和本地子序列进行互相关,并将各段的相关结果合并后作为帧同步检测量。仿真结果表明,提出的帧同步方法在存在较大载波频偏的情况下仍然能够准确检测出帧起始位置。此外,该方法仅需在滑动互相关器的基础上添加少量的乘法器和加法器,因而具有较低的实现复杂度和较高的资源率用率。