OFDM系统中的定时和频率同步

设计了一种新的训练符号并提出基于该训练符号的一种时频同步方案．利用该训练符号在时域的共轭对称性,对接收训练序列进行移动相关来完成定时同步;利用训练符号在频域良好的自相关性估计整数倍频偏,结合最大似然算法估计小数倍频偏以完成频率同步．理论分析与仿真结果表明,与传统算法相比,所提方案的定时偏移估计精度更高、频率偏移估计范围更大．     

结合二阶负反馈环路的OFDM频率同步算法

研究了一种正交频分复用系统中的频率同步环路。针对现有的最大似然频率同步算法频偏估计不够精确,频偏估计范围较小的缺点,提出了一种新算法。该算法利用二阶负反馈环路,结合最大似然算法联合进行频偏估计与补偿。分析结果和计算机仿真结果表明,新算法克服了最大似然算法的不足,能进行精确的频偏估计并有较大的频偏估计范围。     

MSE-OFDM系统的频偏和信道估计

在OFDM系统重复结构频偏估计的基础上,提出了基于多符号封装正交频分复用(MSE-OFDM)重复结构的大范围频偏估计方法;基于最大似然准则的时域信道估计方法和训练序列的峰均比尽可能小的条件,找到了一种时域峰平比恒定、频域比较平坦的MSE-OFDM信道估计用的训练序列．仿真结果表明,所提出的信道和频偏估计方法有效地提高了系统性能且训练序列时频域均比较平坦．     

基于ML估计的高效OFDM整数倍频偏估计算法

针对整数倍频偏会造成OFDM码元序列的循环移位而导致系统性能下降的问题,提出一种新的OFDM整数倍频偏的频域估计算法．利用一个OFDM码元中各子载波上数据符号之间的差分关系和最大似然(ML)估计理论,导出了该整数倍频偏的ML估计器的估计公式．新算法在不增加算法复杂度的条件下,频偏估计性能优于传统方法．     

一种上行OFDM-CDMA系统的时频同步算法

提出了一种适用于上行正交频分复用码分多址接入(OFDMCDMA)系统的简单定时和频率同步方法. 在该方法中,首先通过利用各自在频域和码域上正交训练序列的相关性来完成多用户符号定时估计;然后利用最大似然原则得到频偏估计. 仿真结果表明了该算法具有优良的最小均方误差性能.     

基于训练序列的OFDM符号定时与频偏联合估计

在最大似然算法的符号定时与频偏联合估计算法中,存在频偏估计依赖于定时估计和频偏估计范围小的缺点,采用基于循环前缀的联合估计算法,结合S＆C算法原理,设计具有共轭对称特性的训练序列,并根据训练序列的特性计算符号定时位置值和频率偏差值,为了验证算法的有效性,对算法进行了仿真验证,结果表明,该算法不但频偏估计过程独立于符号定时估计,而且频偏估计范围大．     

利用沃尔什码扩频的MC-CDMA系统频偏估计算法

针对多载波码分多址(MC-CDMA)系统上行链路存在的多用户载波频偏问题,提出了一种利用沃尔什码进行扩频的载波频偏估计导频算法．该算法使用全1的沃尔什码作为专用扩频码,对频偏待估计用户的两个相同导频符号进行扩频; 在接收端,利用导频的专用扩频码码片与信息符号的扩频码码片不同的均值特性,得到频偏待估计用户的导频接收信号的近似成分,并从中利用辐角值提取方法得到载波频偏估计值．仿真结果表明: 在频率选择性衰落信道下,与基于信号子空间分解的自适应训练序列(ATS)算法相比较,该算法降低了计算复杂度,而且频偏估计的性能也很接近ATS算法,适用于系统在信息数据发送的过程中需跟踪频偏变化的场合．     

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。     

基于权值构建数据导频的V2V信道估计算法

针对IEEE 802.11p协议中导频数量不足无法准确跟踪车联网信道快速变化的问题，本文提出了一种基于时频域相关性构建数据导频、加权平滑重构判决策略的信道估计算法。该算法在不改变IEEE 802.11p协议标准导频结构的前提下，有效利用频域相邻子载波间以及时域相邻正交频分复用符号间的强相关性构建数据导频，引入权值因子对前后时刻信道估计值动态时域更新，结合频域平均重构数据导频构建算法的判决策略。仿真结果表明：在3种不同车-车(vehicle-to-vehicle,V2V)通信场景下，本文提出的算法在误码率和均方根误差方面优于时频平均、数据导频构建等算法。     

短波低信噪比OFDM猝发通信系统同步算法

为解决低信噪比下短波正交频分复用（OFDM）系统信号的捕获,提出了一种采用CAZAC序列设计导频符号的基于谱分析的同步算法。首先通过时域、频域2维联合估计来实现信号的快速捕获,同时根据信号谱函数的最大峰值位置来确定整数频偏,然后利用相邻导频符号的相位差来精确估计小数频偏。最后,进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现及在线实时验证研究,结果表明,该同步方案在低信噪比条件下具有很好的同步性能,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块实时、连续地对信号进行处理。     

编码辅助载波同步算法的优化设计

鉴于低信噪比下编码辅助载波同步算法存在同步范围小的问题,提出一种导频联合编码辅助载波同步算法。首先分析了导频结构对粗估计算法同步范围和同步精度的影响机理,提出适合大频偏情况的导频结构及其对应的频偏粗估计算法,并推导了它的估计方差;然后将该导频结构应用到简化的EM辅助精同步算法中,得到了同步范围大和估计精度高的导频和编码辅助的同步算法。仿真结果表明,在不损失估计精度的前提下,新算法能大幅提高同步参数的估计范围,在一定的导频长度下BER性能可逼近理想同步。     

Joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization for the burst DSSS system

Current carrier synchronization algorithms at extremely low signal to noise ratios (SNRs) for burst direct sequence spread spectrum communication systems are not very good at achieving a high estimation precision and wide estimation range at the same time. A joint pilot assisted and despread soft-output carrier synchronization algorithm is proposed in this paper. Based on a frame structure in which the pilot symbols are separated with data symbols, a coarse frequency offset estimation is first performed based on the averaging periodogram method with the help of pilot symbols, and a coarse phase offset estimation is obtained with the maximum likelihood algorithm, and then the phase of the received signals is compensated for each segment of pilot and data symbols. Next, a fine frequency offset estimation is carried out using the despread soft output; then the fine phase offset estimation is obtained. Simulation results show that at extremely low SNRs and with a fixed number of pilots, the performance of the algorithm is near the modified Cramer-Rao bound with high frequency offset estimation precision and wide frequency offset and phase offset estimation ranges. The bit error rate of the algorithm is close to the ideal performance.     

一种全新的MIMO-OFDM信道估计和导频方案

提出了一种全新的多入多出正交频分复用（MIMO-OFDM）信道估计和导频设计方案．当信道近似不变的OFDM数目与发射天线数目相同时，从理论上推导出基于重叠导频和正交导频结构的统一频域信道估计解和时域信道估计解.这样该算法大大降低了最优导频信号存在的条件，且具有非常低的复杂度和灵活的天线配置，导频信号能简单地从空间维的恒幅度构造就可以达到系统的MIMO-OFDM的均方误差（MSE）最优性能．该算法在发射天线数目为2、3和4时具有相当大的实用价值．仿真结果证明了本文推导算法的正确性以及导频设计的合理性．     

单载波块传输系统中基于叠加导频的信道估计与均衡

在单载波分块传输系统中进行频域均衡需要知道精确的信道状态信息,为此本文提出了一种基于叠加的导频序列的迭代信道估计算法,利用叠加的导频序列以及通过迭代均衡检测得到发送数据的估计值来降低信道估计的误差。从理论上分析了该算法所能达到的信道估计误差下限和比特误码率下限,并提出了最优叠加导频序列的设计准则。数值仿真结果表明:采用该算法时系统的比特误码率性能与已知信道信息时的性能差距小于1 dB。     

叠加导频OFDM系统的EM信道估计算法

为了提高无线通信系统的传输效率,提出一种基于叠加导频,即将导频符号和发送数据符号按比例叠加后形成频域发送数据的期望最大迭代信道估计算法.该算法不需要信道和接收数据的统计特性,没有因发送导频而带来的带宽损失,适用于多载波(正交频分复用)和单载波传输系统,并且可以通过选择迭代次数实现系统性能和计算复杂度之间的折衷.仿真结果表明,在发射功率损失较少的条件下,该算法仍能很快收敛到给定参数的信道,并取得很好的系统性能.     

一种基于PCC训练符号的OFDM信道估计算法

分析了正交频分复用(OFDM)信道估计中的信道冲激响应(CIR)泄漏问题,提出了一种新的时域信道估计算法. 使用多项式相消编码(PCC)训练符号进行信道估计,利用其频谱陡降的特点减少保护边带宽度,进而降低CIR泄漏. 与已有的OFDM信道估计算法进行了比较,仿真结果证明,该算法极大降低了信道估计均方误差(MSE)值,改善了系统误码率(BER)性能.     

应用在OFDM-MIMO系统的低复杂度时域导频方案

提出了一种应用在正交频分复用多天线系统的时域导频方案.该方案能获得较高精度的均方估计性能,导频与有用数据无干扰,且计算复杂度低,多天线场景下,信道估计的性能不受传输天线个数的影响.相比最小二乘估计,该方案只需要对接收信号进行简单的线性相关运算,配合特定的系统参数,能获得较大的信噪比增益;相比线性最小均方误差估计,其仅利用了信道长度信息,性能渐近最优,能获得估计性能与复杂度的折中.     

低信噪比下的高精度复正弦频率估计算法

MAP/ML频率估计算法由于同时利用了幅度和相位信息,在信噪比较高时可得到极高的估计精度,但在低信噪比下估计性能不佳．对此分析了形成原因,并提出了结合FFT确定相干积分长度及无卷绕序列的最大似然(ML)估计方法．利用FFT的粗估计值对信号进行频移,从而将信号的频率和序列的相位变化限制到了一定范围内,据此推导了不同相干积分长度下的克拉美罗界(CRLB),确定了相干积分数据分段的最佳长度,通过相干积分提高信噪比保持高估计精度．依据相移后相位方差选择估计序列的方法,避免了解卷绕过程,从而消除了解卷绕对低信噪比下算法性能的影响．Monte Carl仿真实验结果表明本频率估计可达到非常接近CRLB界的估计性能．