OFDM快时变信道下的相位旋转调制技术

由于发射端和接收端振荡器之间的频率偏差以及无线信道的时变性,OFDM系统各个子载波之间的正交性将会被破坏,从而产生载波间干扰(ICI)。该文利用发送端的多天线分集,提出了一种新型的相位旋转调制技术。它通过在频域对不同发送天线上的发送信号进行不同角度的旋转,使接收端等效信道频域响应产生的载波间干扰最小,达到抑制载波间干扰的作用。实验证明,这种新型的相位旋转调制技术不会改变OFDM系统的发送功率,能够在不占用额外系统带宽的情况下有效地消除快时变信道环境下系统的载波间干扰,达到较好的误码率性能。     

OFDM系统在保护前缀不足时的频域均衡

当正交频分复用(OFDM)通信系统的循环保护前缀(CP)长度小于信道冲激响应长度时,常采用时域均衡方法消除符号间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI)。但时域均衡器结构复杂,且收敛速度较慢。为此,利用OFDM系统的零子载波信息,设计了一种频域均衡器。该均衡器具有稀疏矩阵结构,因此计算量小。理论分析和计算机仿真表明:它能有效消除由于循环前缀不足引起的符号间干扰和子载波间干扰,从而较好地恢复传输信号。     

OFDM系统中ICI消除方法分析

多径时变信道产生的多普勒频展会引起OFDM系统中的子载波间干扰(ICI),从而影响系统的误码率性能。针对无线移动通信环境,通过对多径时变信道的频率响应分析,从而进一步分析了子载波间干扰的原理。并对相邻数据取反自消除算法、SSC-ASIZ算法和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法这三种抑制ICI的方法进行了比较分析,由仿真结果表明,SSC-ASIZ算法的系统误码率性能优于其他两个系统。     

时频双选信道OFDM系统的ICI消除与均衡

在正交频分复用（OFDM）系统中,因高速移动造成的多普勒效应导致子载波间正交性的破坏并产生载波间干扰（ICI）。为了消除ICI,本文通过分析ICI分布特性及带状矩阵特性,提出了低复杂度的迭代干扰抵消算法和基于最小均方误差准则的排序串行干扰抵消(MMSE-OSIC)算法。仿真结果表明,与传统子载波间干扰频域均衡算法相比,新算法在计算复杂度和性能之间取得了良好的平衡,且MMSE-OSIC算法可以利用时变信道的时间分集特性在高信噪比情况下有效地消除“地板效应”。      

一种基于递归最小二乘的OFDM系统自适应均衡算法

当循环保护前缀(CP)长度小于信道冲激响应长度时,正交频分复用(OFDM)通信系统的子载波间正交性遭到破坏,接收信号存在符号间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI),普通的频域单抽头均衡器不再适用.为解决这个问题,研究一种基于递归最小二乘(RLS)算法的频域自适应均衡器.理论分析和仿真结果表明,该均衡器能有效消除由于循环前缀不足引起的符号问干扰和子载波间干扰,较好地恢复传输信号.     

利用ICI自消除改善OFDM系统时变信道估计与均衡的性能

正交频分复用(OFDM)系统受到时变信道的影响,产生载波间干扰(ICI),导致系统性能严重下降。消除ICI最有效的方法是频域均衡,但这需要准确的信道估计。基扩展模型(BEM)能够准确逼近时变信道,从而将对信道的估计转化为对少量模型参数的估计。然而,在使用导频符号对参数进行估计时,来自相邻非导频符号的ICI干扰,却严重影响了估计的准确性。为此,通过分析子载波所产生的ICI系数的变化特性,该文提出采用ICI自消除方法来减小参数估计中所存在的ICI项,以提高估计的准确性,从而改善时变信道估计与均衡的性能。仿真结果验证了该方法的有效性,相比单纯基于BEM的信道估计方法,能够得到更准确的时变信道,以及更好的ICI消除效果。     

高速移动信道中的ICI消除算法

针对当前研究中的子载波干扰(ICI)消除算法不支持高速移动环境的缺点,提出一种基于线性时变模型的ICI迭代消除算法。使用相邻3个正交频分复用(OFDM)信号帧对信道进行近似处理,将时变的无线信道建模为基于每条信号径的线性时变信道,信道线性时变斜率可通过相邻的导频符号获得,这样就可以预先构造频域干扰矩阵,然后通过循环迭代的方法将接收符号中的干扰消除。仿真结果表明,本文提出的ICI迭代消除算法可有效消除高速移动信道中的ICI。在多普勒偏移小的条件下,此算法带来的性能提升更大。     

零前缀OFDM中智能反射表面环境下干扰抑制算法研究

在智能反射表面(RIS)场景下的零前缀正交频分复用(ZP-OFDM)系统中由于反射元件系数转换引起的等效信道时变,其破坏了正交频分复用(OFDM)系统的正交性并产生严重的子载波间干扰(ICI)。该文通过构建该场景下的系统传输模型,通过分析ICI功率和对反射元件系数转换时变特性进行建模,利用构建子载波间干扰抑制矩阵对ICI进行补偿,抑制由于反射系数变化造成的等效时变信道对系统性能的影响。仿真结果表明,子载波间干扰得到了有效抑制,该文提出的干扰抑制算法对于系统的传输性能有较明显的提升。     

基于ICI干扰消除的OFDM线性时变信道估计方法

多普勒频移破坏了OFDM子载波的正交性,导致系统产生子载波间干扰。针对此问题,文中提出了一种基于ICI干扰消除的时变信道估计方法。该方法利用前一符号的信道斜率,消除当前系统符号所受到的ICI干扰。在归一化多普勒频小于0.15时,所述算法的信道估计均方误差比传统算法更小,系统误码率性能更优秀。     

MIMO-OFDM系统载波间干扰的时域消除

由于载波间干扰（ICI）是影响正交频分复用（OFDM）系统性能的重要因素,一般消除ICI时作信道估计都采用辅助导频的方法,需要使用大量的离散导频,为此提出了一种对MIMO信道中ICI消除的时域均衡方法。该方法利用MIMO空时检测后的数据信息迭代回去,当作导频符号估计出时变信道的冲激响应,然后通过时域均衡消除ICI,而无需额外的导频,在改善系统误误码率的同时,提高了频谱的利用率。     

快时变OFDM系统中非采样间隔信道的信道估计

摘要：在快时变环境下的OFDM（orthogonal frequency division multiplexing,正交频分复用）系统中,针对非采样间隔信道CIR（channel impulse response,信道冲击响应）能量泄漏和ICI（inter-carrier interference,子载波间干扰）的问题,提出了一种基于分数抽头信道近似的复指数基扩展联合反馈离散傅里叶变换信道估计算法。该算法首先根据基于分数抽头信道近似的复指数基扩展模型计算信道参数,再根据该信道参数计算出快时变环境下OFDM系统的ICI系数,然后将初次消除ICI的信号作为反馈进行离散傅里叶变换,进一步消除噪声和ICI。该算法在一定程度上抑制了CIR能量泄漏,消除了ICI和噪声,有效地近似了实际信道。仿真结果表明,该算法在误比特率和信道均方误差方面均有明显提高。     

基于粒子滤波的OFDM载波频偏和信道联合估计

一种基于粒子滤波(PF)的正交频分复用(OFDM)系统在慢衰落瑞利信道下联合信道估计和载波恢复的新方法被提出。该算法适用于多径时变信道模型以及等效离散时间信道模型。算法引入了在非线性系统参数估计和跟踪领域上十分有效的PF方法,将Kaman滤波与序贯蒙特卡罗采样(SMCS)相结合来估计信道衰落系数以及载波频偏(CFO)的后验概率密度,从而通过计算得到信道的响应函数,并在此基础上,利用MMSE均衡器消除码间串扰(ICI),进行码元估计。仿真结果表明了算法的有效性和优越性。     

Bit Interleaved Time-Frequency Coded Modulation for OFDM Systems Over Time-Varying Channels

Bit Interleaved Time-Frequency Coded Modulation for OFDM Systems Over Time-Varying Channels Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) is a promising technology in broadband wireless communications with its ability in transforming a frequency selective fading channel into multiple flat fading channels. However, the time-varying characteristics of wireless channels induce the loss of orthogonality among OFDM sub-carriers, which was generally considered harmful to system performance. In this paper, we propose a bit interleaved time–frequency coded modulation (BITFCM) scheme for OFDM to achieve both time and frequency diversity inherent in broadband time-varying channels. We will show that the time-varying characteristics of the channel are beneficial to system performance. Using the BITFCM scheme and for relatively low maximum normalized Doppler frequency, a reduced complexity Maximum Likelihood (ML) decoding approach is proposed to achieve good performance with low complexity as well. For high maximum normalized Doppler frequency, the inter-carrier interference (ICI) can be large and an error floor will be induced. To solve this problem, we propose two ICI mitigation schemes by taking advantage of the second order channel statistics and the complete channel information, respectively. It will be shown that both schemes can reduce the ICI significantly.     

OFDM系统均衡器研究与设计

无线OFDM通信系统中信道的时变特性非常明显,载波间正交性遭到破坏,出现载波间相互干扰（ICI）,给系统均衡带来了极大困难。基于等效数字基带模型下ICI分析,在现有的OFDM协议标准中,存在一些空闲载波。利用这些空闲子载波信息,研究了一种适用于时变信道OFDM系统的稀疏矩阵均衡器结构。该算法具有ICI消除与均衡效果良好,计算量适中,频谱利用率高的特点。     

基于电力线信道的OFDM盲同步算法

在Takahashi提出的盲同步算法的基础上,提出了一种正交频分复用（OFDM）多符号联合的差分盲同步算法。同Takahashi的算法一样,该算法利用OFDM符号的循环前缀内不被多径时延扩展所影响的那部分码元提取定时信息,但是为了避免电力线信道中随机的脉冲噪声对符号同步产生的影响,在每个定时时刻,取差值的前后移动平均,并采用多个OFDM符号的联合,以增强同步效果。仿真结果表明,在第一径为最强径或是非最强径的电力线多径衰落信道中,该算法取得了更好的符号同步性能。     

基于电力线信道的OFDM盲同步算法

在Takahashi提出的盲同步算法的基础上,提出了一种OFDM多符号联合的差分盲同步算法。同Takahashi的算法一样,该算法利用OFDM符号的循环前缀内不被多径时延扩展所影响的那部分码元提取定时信息,但是为了避免电力线信道中随机的脉冲噪声对符号同步产生的影响,在每个定时时刻,取差值的前后移动平均,并采用多个OFDM符号的联合,以增强同步效果。仿真结果表明,在第一径为最强径或是非最强径的电力线多径衰落信道中,该算法取得了很好的符号同步效果。     

关于利用FFT的OFDM的实时同步方式的研究

提出了OFDM（正交频分复用）利用FFT（傅里叶变换）实时同步方式的方案,在多径环境下具有有良好的特性。研究了OFDM的原理后,采用防卫间隙相关处理等技术对接收信号进行FFT、检波,进而求得传递函数,并对此传递函数进行IFFT（快速傅里叶逆变换）,求得时间轴延迟信号,实现高精度实时处理。     

导频比和多普勒频移对OFDM系统影响的研究

参考无线多径信道中的COST-207信道模型,选取COST-207模型中的典型城市环境针对不同导频比与不同多普勒频移频率对基带OFDM通信系统性能的影响进行了仿真分析.从仿真结果得出使用块状导频形式的OFDM系统容易受多普勒频移与时间选择性信道变化的影响.同时当信噪比达到一定程度后,子载波间干扰是构成系统噪声的主要部分.而梳状导频虽然在性能上不如块状导频,但在对抗多普勒频移与时间选择性衰落信道方面相比块状导频具有一定的优势.     

MIMO-OFDM系统信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)技术能有效克服多径带来的不利影响,提高频谱利用率;多输入多输出(MI-MO)技术,可以在不增加系统带宽和发射功率的前提下,成倍提高系统容量和带宽利用率。将两者结合的MIMO-OFDM系统是近年来的研究热点,信道估计在提高该系统性能方面发挥着重要作用。基于此,主要介绍MIMO-OFDM系统结构,在此基础上介绍基于导频的信道估计、半盲信道估计和盲信道估计。