基于差分和集相关的OFDM定时同步算法的改进

多径衰落信道中,同步技术是保证OFDM系统得以实现的关键环节。但目前已有的定时同步算法在多径衰落信道及低信噪比条件下性能尚不理想。为了改善定时同步的性能,本文在集相关和差分相关算法的基础上提出一种改进的定时同步方法。通过在集相关运算中利用多点相关和在组合算法中选择适当的加权系数,算法利用了两者在不同信噪比下的优点。改进的算法在较高信噪比的条件下不损失性能,在低信噪比环境下也可以准确定时。仿真结果表明,改进算法对符号定时位置的误判率更低,尤其在低信噪比时。并且,由于算法不依赖频偏估计,不受频偏对符号定时的影响。     

利用循环前缀的OFDM系统定时同步算法

在频率选择性衰落信道下,由于符号间干扰(ISI)的存在,利用循环前缀(CP)的最大似然正交频分复用(OFDM)系统同步算法性能较差.首先,通过改善循环前缀"集相关"特性存在的缺陷,提出了一种新的定时度量函数.利用无符号间干扰区间内的采样点,对相隔OFDM符号长度的两个数据块进行相关运算.其次,提出新的检测函数,在由定时度量函数最大值和循环前缀长度确定的区间内,搜索检测函数的最大值,得到定时偏移估计值,完成定时同步.仿真结果表明,在频率选择性衰落信道下,与已有算法相比,本算法定时偏移估计值期望更接近理想值,均方差更小,复杂度更低.     

单载波频域均衡技术的定时同步研究

针对符号定时误差容易引起单载波频域均衡（SC-FDE）调制中的符号间干扰问题，提出了一种符号定时同步的新算法.该算法基于IEEE802.16推荐的帧结构,利用多个前导字的独立互相关特性和数据序列中插入的独特字（UW），对定时误差进行初始估计，并用内插环路进行定时估计误差的跟踪，获得定时同步结果.计算机仿真结果表明，在白高斯噪声信道和多径衰落信道条件下，该算法定时估计结果的方差和均值与理想条件下的结果一致，定时误差出现概率集中在正确位置.与传统定时同步方法相比，该算法可以获得精确的符号定时同步性能，且不增加系统的运算资源.     

基于信道估计的OFDM定时同步算法

针对正交频分复用(OFDM)系统在多径衰落信道第一径不是最强径时存在定时错误,以及现有精同步算法漏检概率大的问题,提出利用信道冲激响应循环右移特性实现对第一径的精确检测。该算法先通过粗同步定位到能量最强径,再使用最小二乘(Least square)算法求出信道冲激响应,根据滑动窗口内能量变化判断各径所在位置,最后采用自适应门限法检测出第一径。理论分析和仿真结果表明:本文算法同已有算法相比,可降低精确符号同步的漏检概率,有效提高系统的定时性能。     

改进的OFDM迭代最大似然定时同步方法

针对基于循环前缀的ML定时同步方法和迭代ML算法不适用于多径信道和瑞利衰落信道的问题,提出一种改进算法。进行一次ML算法得到定时估计,作为迭代ML算法的初始值,利用多组数据联合估计来克服多径衰落和瑞利衰落的影响。仿真结果表明,该算法在AWGN信道、多径信道和瑞利衰落信道条件下均能进行有效定时同步。     

多径衰落信道下MIMO OFDM系统的定时同步算法

提出了一种多径衰落信道下多输入多输出正交频分复用(MIMO OFDM)系统的定时同步算法.算法将恒幅零自相关码作为训练序列,每根发射天线采用修正的循环延迟序列,在接收端分别计算本地序列和接收信号的互相关和接收信号的对称自相关,再将二者结合起来以确定定时位置.为了对抗多径信道中第1径不是最强径的情况,还采用了多径后向搜索技术,并利用可变阈值进行判决,以改善同步性能.通过仿真对算法在加性高斯白噪声信道和多径信道下的性能进行了验证和比较.     

利用重复结构训练符号的OFDM同步算法性能分析

在OFDM同步算法中,利用重复结构训练符号的同步算法具有结构简单、频偏估计精度较高等优点,因此被广泛使用,但很少有研究结果分析这类算法所适用的信道环境,以及多普勒效应对算法性．能的影响。为此,开展了对利用重复结构训练符号的OFDM同步算法性能的研究,通过理论分析和仿真实验,指出了这类算法所适用的信道环境：在AWGN信道、多径信道以及多普勒信道下,该算法能进行准确的定时同步和频偏估计,但在信道中同时存在多径衰落和多普勒效应时,这类算法的定时同步性能会迅速下降,且小数频偏估计将成为有偏估计。即利用重复结构训练符号的OFDM同步算法对多径衰落和多普勒效应均具有较强的鲁棒性,但当信道中二者同时存在时,该算法的鲁棒性较差．     

多径信道下ZP-OFDM系统的符号盲同步方法

针对传统的多径信道下零前缀正交频分复用（ZP-OFDM）系统符号盲同步方法的估计精度低的问题,提出一种ZP-OFDM系统的符号盲同步新方法.该方法基于ZP-OFDM符号中零前缀的功率出现规律性的分布特性,利用不等长双窗口能量检测的办法进行符号盲同步.仿真结果表明,在多径信道下,该符号盲同步方法不但具有良好的估计精度而且不受载波频率偏移的影响.     

一种适用于多径衰落信道的OFDM定时同步算法

提出一种新的正交频分复用定时同步算法,该算法深入研究了在多径衰落信道中第1径不是最强径的情况下,滞后的离散傅里叶变换(DFT)窗定时导致的符号间干扰影响系统性能的问题,通过采用本地产生伪随机噪声(PN)序列与接收信号进行求相关的方法,很容易分离出每条径并搜索到最强径。同时考虑到通常第1径处于深衰落的时间不会持续很长,采用Alpha滤波器,对定时度量函数起到平滑平均的作用,并且进一步引入前向搜索窗以及门限的概念,能准确定位出第1径的位置,大大提高了定时算法的准确概率,因而该新定时算法非常适于多径衰落信道。     

一种抗窄带干扰的OFDM符号定时同步改进算法

为了提高正交频分复用(OFDM)系统定时同步的抗窄带干扰能力,利用加扰的思想对Park算法的前导符号进行了改进,并提出了新的定时测度函数. 通过TU-6多径信道下的仿真表明,在窄带干扰的影响下改进算法仍能保持尖锐的相关峰值特性,实现准确的定时估计,同时其性能会随着子载波数的增加得到提升. 此外,改进算法也降低了相关旁峰的大小,提高了定时同步的抗噪声能力.     

基于分数间隔均衡器和ML算法的新型DWPM调制系统

在多径衰落信道下,提出了一种基于ML的新型离散小波包调制系统．利用基于LMS算法的分数间隔均衡抑制由多径衰落信道引起的码间干扰并且利用最大似然算法对解调后的码元进行检测．在多径衰落信道和白高斯噪声情况下,分析了基于小波包的新型多载波调制系统的传输性能．仿真结果表明,所提出的基于小波包的新型多载波调制系统的性能要优于传统的正交频分复用多载波调制系统．     

CP不足情况下OFDM系统信道估计与均衡

正交频分复用(OFDM)系统中的循环前缀具有一定的抗码间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI)的能力,但是当多径衰落信道的最大信道脉冲响应(CIR)长度超过了循环前缀(CP)长度时,OFDM系统的性能将会严重下降。传统的信道估计和均衡方案面对循环前缀长度不够的情况无法避免性能的严重衰落。由此提出了一种可以估计出大于CP长度CIR的信道估计方法,并且给出了一种基于逼零(ZF)准则的低复杂度均衡器,以抵消ISI和ICI的影响。仿真结果表明所提方案与传统方案相比在复杂度上和性能上有明显的优势。     

多径信道下OFDM系统的采样频率偏移盲估计方法

为提高实际的非合作通信系统中正交频分复用系统的采样频率偏移估计性能,提出了一种多径衰落环境下、非合作通信系统中、时频同步之前的正交频分复用系统采样偏移估计的新方法．该方法先利用一种改进循环谱对谱相关点进行粗估计,再利用另一种改进的循环谱对谱相关点进行细估计,最后根据估计出的相关点上循环谱的相位值,经跳变转化、最小二乘直线拟合后计算出相位变化率,得到正交频分复用系统采样偏移的估计值．仿真结果表明,该方法在多径信道条件下,比现有的盲估计方法具有更高的估计精度与性能．     

MIMO-OFDM系统中高性能同步算法

利用所有发送天线同时发送的移位正交chu序列对已有的定时和频偏估计算法加以改进,提出了一种在多径衰落信道下具有高精度的快速多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统定时和频偏估计新方法．分析表明,新方法具有定时准确检测概率高和小数频偏估计准确的优点,并且利用该算法可以在时域直接估计整数频偏,无需进行FFT运算,从而降低了系统同步的计算量．新算法的有效性在AWGN和第一径不是最强径的多径衰落信道下得到了验证．     

非合作通信中OFDM系统的载频偏移盲估计方法

In view of the problem of poor carrier frequency offset estimation performance over multipath channels for orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) systems in non-cooperative communication, a new blind carrier frequency offset(CFO) estimation method is proposed. Firstly, the cost function based on the difference in amplitude is proposed. Secondly, the terminal cost function is derived by the product of the adjacent subcarrier's amplitude. Finally, the CFO estimation based on the polynomial interpolation is realized by the transformation cost function. Simulations show that the proposed CFO estimation method has a better performance and lower computational complexity over the multipath channels.     

时变多径Rayleigh衰落信道中的匹配滤波界

通过将时变多径Rayleigh衰落信道中传输符号的判决变量表示为高斯随机矢量的二次形式,得出其特征函数以加权协方差矩阵之特征值为变量的解析表达式．因而该信道下的匹配滤波界可以简洁地表示为该特征函数部分分式展开中负特征值对应的系数之和．进一步比较了几种调制脉冲波形在时变多径Rayleigh衰落信道下的匹配滤波性能,发现矩形脉冲可以取得最好的时频分集．     

多径衰落信道下OFDM信号盲识别

针对多径衰落信道下正交频分复用(OFDM)信号调制识别难题,提出一种基于循环自相关的OFDM信号调制识别算法.通过对多径衰落信道下具有循环前缀的OFDM信号循环自相关特性的数学推导,验证了在一定延时处,OFDM信号的循环自相关会出现峰值,而单载波信号无此峰值,据此特性可以实现多径衰落信道下OFDM信号和单载波信号的调制识别.该算法消除了如符号时间估计、载波估计、波形恢复、信噪比估计等预处理过程,计算复杂度低,识别率较高.理论分析及仿真结果均验证了该算法的正确性和有效性.     

Frequency domain iterative block DFE for SC-FDMA uplink system

Focusing on intersymbol interference(ISI) and multiuser interference(MUI) existing in single-carrier frequency-division multiple access(SC-FDMA) in multipath fading channels, a new multiuser receiver based on diversity combining is designed, and a novel frequency domain iterative block decision feedback equalization(DFE) approach for multiuser SC-FDMA is proposed. By exploiting the input-decision correlation, it optimizes the tap coefficients of the feedforward and feedback filters, in such a way that the maximized signal-to-interference-plus-noise ratio(SINR) is achieved for each iterative process, thus removing residual interference, and gradually improving the reliability of the detected data. Simulation results show that the proposed approach effectively reduces the bit error rate(BER) and provides significant robustness against multipath fading.     

Turbo码译码算法在频率选择性信道中的修正

分析了宽带DS／CDMA系统在多径瑞利信道中的性能,针对多径频率选择性信道对Turbo码译码提出了修正算法——由Rake接收输出经最大比例合并等处理后的信号,除以信道幅度参数α^m_i的平方之和,以高斯分布计算Turbo码译码的γ函数,并进行Turbo码译码.系统仿真显示,该修正算法极大地提高了系统的误码性能.     

Zp-OFDM系统在多径信道下的符号盲同步方法

提出一种适合于零前缀正交频分复用（ZP-OFDM）系统的符号盲同步方法.该方法基于ZP-OFDM符号中的零前缀(ZP)功率出现规律性的分布特性,利用滑动窗能量检测的办法进行符号同步。另外,研究了高斯信道和瑞利多径信道下的符号同步方法,详细推导了瑞利多径信道下接收信号的功率分布特性,得出了统一的表达式,进而得出了在多径环境下该方法及其性能与估计窗口宽度的关系;同时,为了提高同步性能,设计了多滑动窗方法代替双滑动窗方法。计算机仿真分析表明,无论高斯信道下,还是瑞利多径信道下,该方法都具有优异的性能。