OFDM系统中的全数字频偏跟踪环

频偏跟踪是影响到OFDM系统性能的关键技术之一。该文基于迟早门类型的锁相环,提出了一种新的适合于OFDM系统的频偏跟踪算法。研究表明,该算法既能在AWGN信道中也能在多径衰落信道中完成频偏跟踪工作。并且其低信噪比下的频偏跟踪性能比一般的频偏跟踪方法好几个数量级。如果系统对定时估计的要求不是特别高,该算法还能实现定时偏移和频率偏移的联合跟踪。     

基于导频和修正Kalman滤波的MIMO-OFDM信道估计方法

提出了一种适用于时间频率选择性衰落信道的MIMO-OFDM系统的组合信道估计方法。采用AR过程对信道进行建模,利用基于导频的低维Kalman滤波算法进行信道估计,并采用LS算法估计时变的信道衰减因子。Kalman滤波跟踪了信道的时域相关性,为了同时跟踪信道的频域相关性,采用了一种基于MMSE(minimum mean square error)的合并器对Kalman滤波算法进行修正。仿真表明,提出的这种组合算法降低了传统的Kalman滤波结构的复杂度,能够跟踪信道的时频变化,改进了基于LS准则的信道估计算法,并且与复杂的高维Kalman滤波算法的信道估计性能相当。     

OFDM系统的两种频率跟踪算法的性能比较

本文分析了残余频偏对OFDM系统性能的影响,针对OFDM系统中常见的两种频率跟踪算法,比较了它们在加性高斯白噪声信道、SUI- 2和SUI- 5信道环境下的性能。仿真表明,采用计算相位旋转的频率跟踪算法比基于循环前缀的频率跟踪算法的估计精度高。在信道最大多径时延较循环前缀长度小时,两种算法对系统性能影响均较小;在信道最大多径时延接近循环前缀长度时,基于循环前缀的频率跟踪算法的估计误差的标准偏差通常超过子载波间隔的1 %,系统会有明显的信噪比损失     

OFDM系统中面向判决的同步与信道联合估计算法

该文提出了一种新的面向判决的OFDM时间和载波频率偏差与信道的联合跟踪算法,并给出了开环和闭环两种结构,不同结构适用于不同的信道环境。该算法提取出信道估计结果所包含的同步信息用于实现同步估计,然后利用当前同步估计结果对信道估计结果进行修正,使之尽量逼近真实信道。采用闭环结构并适当地选择块长和反馈因子的取值,该算法可以有效地对时变信道进行跟踪。     

OFDM系统中一种新的信道跟踪方法及其性能分析

基于采用循环前缀的正交频分复用(CP-OFDM)系统的频域表示特点,提出了一种频域信道跟踪算法。该 算法利用无线信道的时变特性,基于传统的LMS算法,实现了系统信道响应的可靠跟踪,使系统误符号概率接近理想信 道跟踪的性能下界。文章对算法的理论性能进行了分析,仿真结果验证了算法和理论分析的正确性。     

基于PSP均衡技术的CPM检测算法

针对时变频率选择性衰落信道,研究了连续相位调制（CPM）信号的逐幸存检测算法。该算法在未知信道状态的条件下,利用训练序列对信道参数进行初始估计。在对CPM信号进行Viterbi解调过程中,采用PSP技术实现信道的无延时跟踪。基于频域均衡的CPM检测算法虽然可以有效抗多径干扰且计算复杂度较低,但不能对时变信道进行跟踪。仿真结果表明,在时变多径信道下,基于PSP均衡的CPM检测算法能有效地进行信道参数估计,比频域均衡算法具有更好的误码性能。     

MIMO-OFDM系统的低复杂度递推信道跟踪算法

该文针对时变多径信道下的MIMO-OFDM系统,基于变分贝叶斯原理,提出了一种新的联合信号检测和信道跟踪的低复杂度半盲贝叶斯迭代接收机。针对该接收机,基于递推变分期望最大化(RVBEM)算法,提出了一种RVBEM信道跟踪算法。由于RVBEM算法需要进行矩阵求逆,因此以该算法为基础推导得到了一种时频域联合递推的低复杂度信道跟踪(TF-LCRVBEM)算法。TF-LCRVBEM算法不仅完全避免了矩阵求逆运算,还通过合理的近似使得算法只具有线性复杂度。分析和仿真表明,在时变多径信道下,所提迭代接收机具有远优于传统接收机和接近理想接收机的性能。     

基于消除误差累积的OFDM信道估计算法研究

在LS算法和判决指导算法基础上,提出了基于消除误差累积的时变多径OFDM系统信道估计算法.消除误差累积算法使用低频率插入导频的方法来消除判决指导算法中误差累积传播问题,在兼顾系统有效性的同时增强了系统的可靠性.仿真结果表明,当插入导频的频率可以跟踪信道的突变速率时,该方法可以很好的抑制判决指导算法中的误差累积传播问题,其误码性能可以改善1～2个数量级.     

一种基于时间-频率特征分析的自适应信道化技术

针对按频率均匀划分子信道的数字信道化技术缺乏灵活性、资源利用率低等问题,提出了一种基于信号时间-频率特征分析的自适应信道化技术.对中频数据进行时-频分析,根据信号时-频特征参数差异对子信道进行跟踪、聚类,自适应动态调整参与反变换的子信道,实现宽带复杂调制信号的完整截获、跟踪、分离.仿真分析结果验证了算法的有效性,且其计...     

一种新的快衰落信道频域跟踪算法

该文研究了第三代移动通信系统中用户移动速度在150km/h以上时,无线信道的快衰落特性,并且在3GPP系统的协议框架下提出了一种新的基于频域的信道跟踪方法(FBP),利用快衰落信道频域上的相对稳定性,解决了由于信道参数变化的速度超过自适应算法收敛速度,而造成的在时域上无法进行信道跟踪的问题,文章给出了该算法的模拟结果,并与另一种对衰落信道的参数进行基于小波的信道跟踪算法(WBP)进行了比较,该文提出的算法具有更好的性能和更低的算法复杂度。     

基于阵列单通道的机动目标DOA跟踪方法

针对现有利用阵列单通道系统对机动目标跟踪精度不高,实时性差等不足,提出了一种新的基于改进粒子滤波算法的阵列单通道机动目标波达方向(direction of arrival, DOA)跟踪方法。该方法首先在利用接收机轮流采样建立数学模型的基础上,建立跟踪模型。然后,利用粒子群优化算法对马尔科夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)粒子滤波算法的重采样环节进行优化处理,给出了一种交互MCMC粒子滤波算法,该算法克服了传统粒子滤波算法粒子退化及样本贫化的固有缺陷。最后利用该算法求解跟踪方程,实现了实时DOA估计。理论分析与仿真结果表明,本文方法可实现基于阵列单通道的DOA跟踪与波束形成一体化,且能够处理相干信号,与标准粒子滤波和子空间类算法相比,收敛速度快,跟踪精度高。      

OFDM系统频偏自适应跟踪算法的研究

为了减小正交频分复用系统受频率偏差的影响,在OFDM系统中设计了一种新的载波频偏估计算法.频偏估计包括跟踪和捕获两个阶段,文中采用变步长自适应算法来进行跟踪,这个跟踪算法的捕捉范围是整个信号带宽的一半.通过此方法,不但可以利用前向纠错的方式来避免反馈,而且可以缩减复数乘法的次数以降低计算复杂度和系统功耗.该方法运算复杂度低,并具有较好的收敛性,能改善ODFM的解调性能.从计算机的仿真效果可以看出无论是在AWGN信道上还是在多径信道上都表现出了卓越的性能.     

OFDM同步跟踪阶段的频偏估计算法

ＯＦＤＭ对栽频偏差是很敏感的，因此不仅在同步的捕获阶段，而且在同步的跟踪阶段，精确的频偏估计是很重要的。文献［３］提出了一种简化的相干判决反馈的迭代算法来估计同步跟踪阶段的载频偏差，对于１２８个子载波、ＱＰＳＫ调制的ＯＦＤＭ系统，在多径衰落信道下，当频偏小于子载波间隔的１５％时，频偏估计的标准方差小于１％，但是这个结果是在假设信道频率响应、定时偏差、载波相位等参数已知的条件下取得的，而当这些参数的估计存在误差时，由仿真结果可看出，频偏估计性能恶化了，因此，提出了采用差分判决反馈的频偏估计算法，虽然只能估计小于子载波间隔 ８％的频偏，但差分判决反馈算法不需要知道信道的参数，由于在同步跟踪阶段，频偏一般都较小，因此采用差分判决反馈算法可以很好地估计出同步跟踪阶段的频率偏差。     

基于序贯蒙特卡罗算法的多天线快时变信道的盲跟踪

针对通信系统时变信道采用蒙特卡罗算法进行盲信道跟踪,并将该盲跟踪算法用于多天线信道及空时分组编码的情况,在相同的系统条件下与卡尔曼滤波跟踪算法进行了性能比较,并讨论了系统存在载波频偏情况下的跟踪性能。仿真结果表明,序贯蒙特卡罗算法可以对时变信道进行很好的跟踪。     

Performance analysis of decision directed maximum likelihood MIMO channel tracking algorithm

In this paper, the performance of decision directed (DD) maximum likelihood (ML) channel tracking algorithm is analyzed. The ML channel tracking algorithm presents efficient performance especially in the decision directed mode of the operation. In this paper, after introducing the method for analysis of DD algorithms, the performance of ML MIMO channel tracking algorithm in the DD mode of operation is analyzed. In this method channel tracking error is evaluated for a given decision error rate. Then, the decision error rate is approximated for a given channel tracking error. By solving these two derived equations jointly, both the decision error rate and the channel tracking error are computed. The presented analysis is compared with simulation results for different channel ranks, Doppler frequency shifts, and signal‐to‐noise ratios, and it is shown that the analysis is a good match for simulation results especially in high rank MIMO channels and high Doppler shifts. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Decision-Directed Frequency Tracking Algorithm for OFDM System in Fast Fading Environments

1IntroductionOFDM known as a multicarrier modulation schemehas recently received considerable attention for its ro-bustness to multipath selective fading,provided by onetap equalization in frequency domain. This technique isrecommendedin Europe bythe ITU-Ras atransmissionstandard for Digital Audio Broadcasting ( DAB) fromsatellite or terrestrial fixed stations to mobile users ;andit also being adopted by EBU for terrestrial DigitalVideo Broadcasting (DVB-T) .In wireless environments …     

Frequency offset estimation with fast acquisition in OFDM system

A new carrier frequency offset estimation scheme in orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system is proposed. The carrier frequency offset estimation includes acquisition and tracking, and the acquisition range is as large as one half of overall signal bandwidth. The proposed tracking estimator is a maximum-likelihood estimator, and in AWGN channel, the Cramer-Rao lower bound is met at high signal-to-noise ratio (SNR); in multipath channel, the tracking algorithm works well at moderate SNR. Timing synchronization can be also performed during the course of acquisition.     

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。