A joint iterative channel estimation and symbol detection algorithm for OFDM systems over time-varying channels

针对正交频分复用(OFDM)系统中由于信道快时变导致的子载波间干扰(ICI),基于基扩展模型,提出了一种时变信道下OFDM系统联合迭代信道估计与符号检测算法.该算法将基于基扩展模型的最小均方误差信道估计算法与一种类似于串行干扰抵消的符号检测方式相结合,并利用插值和滤波过程进一步消除噪声影响,进而通过联合迭代获得较为精确的符号检测结果.同时,利用带状矩阵近似降低算法的计算复杂度,在复杂度与算法性能之间取得比较好的折中.理论分析和仿真结果表明,在快时变信道条件下,这种新的联合迭代信道估计与符号检测算法可有效地提高系统性能.     

符号检测辅助的最大信干噪比干扰对齐算法研究

在K×K用户多输入多输出(MIMO)通信系统中,提出了一种符号检测辅助的最大信干噪比(SDA-MAX-SINR)干扰对齐(IA)算法。首先利用传统最大信干噪比(MAX-SINR)干扰对齐算法检测接收信号,其次直接利用检测的接收信号,基于最大信干噪比准则迭代计算接收端干扰抑制矩阵和发射端预编码矩阵。仿真结果表明,与传统的最大信干噪比干扰对齐算法相比,文中所提出的符号检测辅助的最大信干噪比干扰对齐算法在系统的均方误差(MSE)和误码率(BER)上的性能均有明显的改善。     

OFDM系统在时变信道下的迭代干扰抵消算法

为克服正交频分复用(OFDM)系统中因时变多径衰落信道破坏子载波的正交性引起载波间干扰(ICI),从而导致系统性能下降的问题,提出了一种基于最小均方误差(MMSE)估计和迭代算法相结合的迭代干扰抵消算法.为了消除一般MMSE均衡方法将载波间干扰当作加性高斯白噪声(AWGN)所带来的误差,该算法先使用MMSE方法对传输信号进行初值估计,再通过迭代干扰抵消和MMSE均衡相结合,来消除由时变信道所带来的载波间干扰.多次仿真表明,在时变多径衰落信道中使用本算法能够有效地消除载波间干扰,使系统性能得到很好的改善.     

基于符号检测的MMSE干扰对齐算法

干扰对齐(IA)是一种有效的干扰管理机制,通过预编码技术使干扰在接收端重叠在一起,以彻底地消除干扰信号对所期望接收信号的影响。这项技术能够在无线干扰网络中获得很大的自由度。在干扰对齐中,一个复数符号在相同的原理下的互异网络上通过预编码器和合并器进行迭代计算而被检测到,例如在最小均方误差(MMSE)算法下。本文在传统的MMSE算法的基础上,提出基于符号检测的最小均方误差(SDA-MMSE)干扰对齐的迭代算法。计算机仿真证明所提出的符号检测算法比传统的MMSE算法具有更好的性能。     

一种带有CFO补偿的OFDMA上行链路Turbo接收机

提出了一种带有多用户载波频率偏移(CFO)联合补偿功能的迭代(Turbo)接收机,用于频率非同步环境下的正交频分多址(OFDMA)上行信号接收处理。基于频域Turbo均衡原理,该接收机实现了带有软干扰消除(SIC)的CFO补偿、最小均方误差(MMSE)频域均衡和最大后验(MAP)信道译码的联合迭代处理。理论分析和仿真结果均表明:与传统的非迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机利用MAP译码器的软判决反馈信息实现了干扰重构和消除,在迭代中获得了更优的频率同步性能和误比特率性能;与现有几种典型的迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机具有更优的误比特率性能和更低的实现复杂度。     

支持认知网络带宽共享的混合网络干扰对齐系统

本文提出一种混合网络干扰对齐消除系统,可支持认知无线网络共享带宽,给出了混合网络干扰对齐消除系统的编码向量和解码向量确定算法。所提出的混合网络干扰对齐消除系统的主用户和认知用户接收机无需联合解码,共享带宽时的认知用户可通过本文算法消除,仿真结果验证了本文提出的系统和算法的有效性。     

重叠FFT频域窄带干扰抑制的改进方法

为了克服基于FFT(Fast Fourier Transform)的频域干扰抑制算法通常采用数据加窗以降低频谱泄漏而引起扩频信号失真和信噪比损耗,提出了一种重叠加窗频域干扰抑制改进方法.该方法的特点是能实现信号的完全重构,避免加窗处理引起PN码相关特性的改变.理论分析和仿真结果验证了算法的有效性.仿真结果表明,该方法能有效消除加窗引起的频谱失真和信噪比损失,降低误码率,并适用于多种类型的窗函数.该方法的代价是增加了少量复数运算.     

基于最大化信干噪比的广播信道干扰消除算法

研究了广播信道分布式干扰消除算法的性能,提出了一种基于动态功率分配的多天线广播干扰信道对齐算法.该算法利用多用户多天线干扰信道相关矩阵的迹来计算分配功率,并采用最大化码流信干噪比的方法来得到预编码矩阵和接收滤波器矩阵.数值仿真表明,该动态功率分配算法与等功率分配算法相比,尽管低负荷下干扰对齐后的平均信干噪比增益不明显,但中、高负荷下其干扰对齐后的平均信干噪比大幅提高,特别是高负荷下可以解决等功率方法存在的信干噪比瓶颈效应.由于低负荷的应用需求并不强烈,因而该算法是一种实用的广播信道干扰消除方法.     

基于符号调整的OFDM系统载波间干扰抑制方法

基于组合优化理论,提出了一种通过调整子载波调制符号的正负来抑制正交频分复用(OFDM)系统载波间干扰(ICI)的方法.首先推导出了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的最优符号选择算法,并给出了降低其复杂度的简化算法;然后给出了二进制相移键控(BPSK)调制下减少算法码率损失的改进算法,而且在频率选择性衰落信道下对以上算法进行了推广.仿真结果证实,提出方法的误码率低于基于选择映射的载波间干扰抑制方法.     

一种低复杂度的DFT-S-OFDM系统迭代检测算法

针对LTE上行的单载波频分多址系统--离散傅立叶变换扩频的正交频分复用(DFT-S-OFDM)系统,提出了一种低复杂度的迭代检测实现方法.由于传统方法根据发射机与信道级联系统的等效传输矩阵,完成最小均方误差(MMSE)的迭代检测,但非对角矩阵求逆复杂度较高,因此,所提出的新方法对发送端DFT扩频后的信号先进行单点的MMSE检测,然后根据逆离散傅立叶变换(IDFT)解扩后的后验均值和方差等效得到输出外信息比特似然比.仿真结果表明,所提出迭代检测接收算法的性能与传统方法相近,而其实现复杂度则有较大降低.     

基于列正交变换实现串行干扰消除的MIMO检测算法

针对用于多输入多输出（MIMO）通信系统检测的按序QR分解（SQRD）算法在多径瑞利慢衰落信道中检测误码率较高的不足,提出了一种基于列正交（CO）变换的串行干扰消除（SIC）算法——COSIC。该算法对信道矩阵按列正交变换,避免了求上三角矩阵的运算,并且在判决信号过程中,将先判决出的信号通过信道后的输出向量作为干扰进行消除,在略微增加系统时间复杂度的基础上,使系统检测性能得到了明显改善。在多散射物的无线通信环境下进行的仿真实验证实,与传统的SQRD算法相比,所提算法误码率显著下降．系统检测性能明显改善。     

一种应用于FM IBOC DAB系统的比特交织编码调制方案

提出了一种适用于FM IBOC广播系统的比特交织编码调制方案。此方案结合互补增信删余卷积码(CPPC)和基于迭代译码的比特交织编码调制(BICM-ID)算法。互补增信删余卷积码能有效抵抗FM IBOC系统中面对的第一邻频干扰和无线信道噪声、衰落等干扰。同时,运用基于软判决反馈迭代译码的比特交织编码调制算法,可以不通过扩展频带来提高FM IBOC广播系统在瑞利信道中的编码增益。仿真结果表明,本方案能有效提高FM IBOC广播系统的接收性能。     

消除小区间干扰的OFDMA系统多小区上行资源分配方案

针对OFDMA系统多小区上行链路资源分配问题,提出了一种新的基于基站合作(BSC)和软频率复用(SFR)的资源分配方案。该方案通过相邻小区使用不同的子载波的软频率复用减少小区间干扰,利用基站合作对边缘用户的信号重构,使小区间干扰进一步消除,从而将多小区资源分配转化为单一小区资源分配。然后根据选择子载波避免冲突原则进行第一次子载波分配。最后根据速率要求,在不影响其他用户最低速率要求的前提下,对子载波进行二次分配。分析和仿真结果表明,该方案可以很好地解决小区边缘干扰严重的问题,降低用户的中断率,使多小区资源分配更加简单、公平、有效,尤其可保证边缘用户的服务质量,从而改善了系统的性能。     

基于修正EM的高效MIMO-OFDM系统MAP信道估计算法

针对MIMO-OFDM系统的基于期望最大化(EM)的最大后验(MAP)信道估计算法带来的误差地板(EF)现象及较低的数据传输效率,提出了一种基于修正EM的高效的MAP信道估计算法.该算法首先引入一种更精确的系统模型来改善基于EM的MAP估计算法在高信噪比下的EF现象,其次利用多个正交频分复用(OFDM)符号进行联合信道...     

RZF预编码与MMSE-SIC检测联合的大规模MIMO系统预编码设计算法

研究了大规模多输入多输出(MIMO)系统的预编码设计算法。针对大规模MIMO系统通常利用增加用户天线数来提高系统频谱效率的方法会导致用户间干扰增大,从而对系统性能产生负面影响的问题,提出了一种将正则化迫零(RZF)预编码与最小均方误差-串行干扰消除(MMSE-SIC)检测相结合的改进算法。该算法通过在基站端采用RZF预编码对信号进行预处理以平衡用户间干扰和噪声干扰的影响,继而在接收端运用检测性能优异的MMSE-SIC算法来进一步减轻信号中的干扰,从而达到提升系统容量的目的。实验结果表明,这种将RZF预编码与MMSE-SIC检测相结合的改进算法,在用户间干扰较大时具有较好的适用性,且在完全已知和未完全已知信道状态信息情况下的频谱效率均优于传统RZF算法。     

基于自适应浸入与不变的VTOL飞行器跟踪控制

针对输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题,提出了一种基于自适应系统浸入与不变(II)的控制方案:对于不确定性输入干扰,采用自适应II方法对于扰进行实时估计补偿;为便于控制器设计,采用系统分解技术将原系统解耦成一个最小相位误差子系统和一个非最小相位子系统,将原系统的输出跟踪问题转换为两个误差子系统的镇定问题。基于自适应II估计律和滑模变结构控制方法分别设计了两个子系统的控制器,所设计的控制器能够保证两个闭环子系统指数稳定。仿真结果表明,上述控制方案在干扰估计精度和收敛速度方面明显优于传统自适应估计方法,能够实现飞行器对给定轨迹的准确跟踪,同时抑制输入干扰对系统性能的不良影响。     

基于EMD的高压燃气管道泄漏信号欠定盲分离方法

为能将城市高压燃气管道泄漏产生的应力波信号中混有多种干扰振动及噪声的有效泄漏信号与多源混合振动信号分离,提出基于EMD的泄漏信号欠定盲分离方法。对传感器采集的混合信号进行经验模态分解;对各固有模态函数归一化峭度特征进行分析,选取含主要泄漏信息的固有模态函数进行重构;构造由重构信号及观测信号组成的矩阵,用扩展联合对角化算法实现信号分离,以解决欠定情况下的盲分离问题。实验结果表明该方法能较好实现有效泄漏信号的提取。     

EMD信号分析方法的声发射管道泄漏检测研究

针对管道泄漏声发射检测信号的非平稳特征,提出了基于经验模态分解(EMD)的信号分析方法。该信号分析方法将管道泄漏产生的声发射信号通过EMD分解为多个平稳的固有模态函数(IMF)之和,选择包含声发射特征的若干IMF分量进行重构,可以提取到管道泄漏声发射信号的本质特征,消除噪声信号的干扰。通过对重构后的信号进行互相关分析计算,使基于声发射方法的管道泄漏检测的定位精度得到较大提高,验证了Hilbert-Huang变换是表征声发射信号的非平稳特征及信号参数提取的有效工具。     

强干扰背景下的原油输送管道泄漏鲁棒诊断技术研究

针对原油输送管道泵的颤动频繁的工况特点,提出针对干扰信号特点的干扰甄别和泄漏诊断方法,介绍系统的实现结构和系统特点,现场实际应用表明:基于提出的泄漏监测方法稳定可靠,真正地实现极低的误报率,并且实现泄漏无漏报,为企业的安全生产提供强有力的技术保障。     

适用于OFDM系统的改进的信道估计算法

针对实际系统中的信道冲激响应(CIR)泄漏问题,提出了一种适用于梳状导频正交频分复用(OFDM)系统的改进的最小二乘(LS)信道估计算法.该算法基于分数抽头延时信道近似(FTCA)的参数化信道模型,此信道模型采用一个抽头间隔为分数倍采样间隔的抽头延时线结构的有限冲激响应(FIR)滤波器表示.此算法首先通过FTCA信道模型来近似实际信道,然后再估计该信道模型中的某些参数来获取实际的信道信息;该算法利用了FTCA信道模型中所有的延时抽头,从而很好地抑制了CIR泄漏.仿真与分析表明,FTCA信道模型能够有效地近似实际信道,同时降低信道自相关矩阵的维数,从而提高信道估计的性能.