一种适用于DCO-OFDM系统的DFT信道估计算法

针对直流偏置光正交频分复用系统中传统离散傅里叶变换(DFT)信道估计算法运算复杂度高和循环前缀(CP)内存在非有效信道系数的问题,提出厄米特对称的DFT(H-DFT)阈值改进信道估计算法.首先,根据信道时域响应变换到频域满足厄米特对称的性质,只需对有效子载波的信道频域响应做厄米特对称即可获得全部子载波的信道频域响应;其...     

基于子载波消噪和小波变换的频谱池信道估计

提出一种基于子载波消噪和小波阈值去噪的多天线频谱池信道估计方法．多天线接收信号携带的噪声同时分布在禁用子载波和可用子载波上,为了降低噪声对信道估计带来的影响,需要分步消除这两部分噪声。禁用子载波携带的噪声可在频域消除,可用子载波上的信号可通过小波变换做降噪处理．在低信噪比和没有信道统计特性的条件下,将信号转换到频域对禁用子载波做消噪处理,采用最小二乘（Least square,L S）方法在时域进行信道估计,并对各支路信道估计进行小波阈值去噪处理,进一步降低可用子载波噪声对信道估计性能的影响．最后通过最大比合并（Maximal Ratio Combining,MRC）的方法得到合并信号的最小二乘信道估计．仿真分析表明,采用子载波消噪和小波阈值去噪的信道估计方法可有效提高多天线频谱池系统性能．      

发射分集MC-CDMA系统盲干扰抑制

研究了多载波码分多址(MC-CDMA)系统的盲干扰抑制,采用基于空时分组码的发射分集。考虑对应于子载波的衰落系数是信道冲激响应的离散傅里叶变换,通过研究多径信号频域码空间和数据矢量空间,采用噪声子空间技术进行盲信道估计。为了抑制多址干扰(MAI),提出一种基于投影的辅助矢量算法(PAV),该算法计算复杂度低,在低输入信号干扰噪声比(SINR)时能提供有效的干扰抑制,在高输入SINR时具有稳健的性能。     

Blind Integer Carrier Frequency Offset Estimation for OFDM Systems with Constant Modulus Signaling

This paper presents a blind integer carrier frequency offset (IFO) estimator for the constant modulus (CM) signaling based OFDM systems. The key idea behind this method is a power reallocation technique which modifies the power of data in some predefined subcarriers over two consecutive OFDM symbols, thus the IFO can be estimated in the receiver via analyzing the distribution of these subcarriers. Instead of the exhaustive search, a low-complexity algorithm is proposed. The selection criterions of these predefined subcarriers are carefully designed and more than two OFDM symbols are employed to improve the robustness of this method to the multipath effect. Furthermore, this method can be applicable in multiple-input multiple-output (MIMO) OFDM systems with the orthogonal space-time block coding (OSTBC).     

基于改进广义Steiner估计的MC-CDMA系统空时多用户检测

研究了频率选择性瑞利衰落信道中的同步MC-CDMA系统上行链路空时信道估计及多用户检测算法。考虑对应于子载波的衰落系数是信道冲激响应的离散傅里叶变换,通过在两个数据块之间插入训练序列(midamble)进行所有用户的联合信道估计。首先采用广义Steiner估计器(GSE)来进行阵列天线信道冲激响应的初始估计,然后提出一种简单有效的适用于均匀线阵的互相关波达方向(CCDOA)估计算法,用以改进阵列天线信道冲激响应的估计,从空间的角度降低了信道响应中的噪声。在估计出所有用户空时信道参数的基础上,构造最大比合并(MRC)、解相关检测和最小均方误差检测(MMSE)来进行信号检测。仿真结果表明基于互相关DOA估计的改进信道估计算法与广义Steiner估计器相比在系统性能上有显著的改善。     

基于改进DFT相位差的正弦波频率估计

针对基于离散傅里叶变换( DFT)相位差的正弦波频率估计方法对频偏敏感的问题,提出了一种改进DFT相位差频率估计方法。首先推导了DFT相位差法频率估计的均方误差,然后提出了基于Rife插值的改进DFT相位差频率估计方法,较好地解决了正弦波频率估计对频偏敏感的问题。仿真实验结果表明,改进方法在各种频偏下均能取得较高的估计精度,估计性能接近克拉美罗限( CRLB)。     

MC-CDMA系统盲空时干扰抑制

该文研究在频率选择性瑞利衰落信道中MC-CDMA系统的盲空时干扰抑制。考虑对应于子载波的衰落系数是信道冲激响应的离散傅里叶变换,通过研究多径信号频域码空间和数据矢量空间,采用噪声子空间技术进行盲信道估计。为了抑制多址干扰(MAI),提出一种基于投影的辅助矢量(PAV)算法,用前一级滤波矢量的输出重构最大比合并(MRC)滤波矢量,将重构滤波矢量投射到由基本滤波矢量和前几级辅助矢量张成子空间上的正交投影作为辅助矢量,将前一级滤波矢量和新产生辅助矢量线性合并得到新的滤波矢量。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于多通道的跳频信号欠采样频率估计

为实现跳频信号频率跟踪估计,本文提出一种基于多通道的跳频信号欠采样频率估计方法。基于快速傅里叶变换（FFT）,提出了一种3谱线方程的频率校正算法,提高了基于中国余数定理的频率估计方法对短序列信号的频率估计精度,与现有的两种基于离散傅里叶变换（DFT）的频率校正算法相比,序列补零数量灵活。给出了一种频率估计检错机制,可以提高算法可靠性。仿真结果表明,本文所提频率估计算法的精度优于现有算法,增加序列补零数量可进一步提高算法的估计精度和信噪比阈值,降低误差平台;检错机制在-23 dB至8 dB信噪比范围内的准确率高于95.5%。      

一种改进的Fitz频偏估计算法

针对通信接收中的载波同步问题,提出一种基于Fitz算法的改进载波频偏估计算法.分析了Fitz算法频偏估计方法中估计范围受限的原因,针对性地提出了改进方法,利用离散傅里叶变换(DFT)算法得到基准频偏,以此修正大间隔自相关函数估计频偏,保持了Fitz算法的估计精度优势,极大地扩展频偏估计范围,同时具有低的信噪比门限.最后给出了改进算法的实现步骤,并通过MATLAB仿真实验证明了算法的有效性.     

A new algorithm for the estimation of the frequency of a complex exponential in additive Gaussian noise

The letter presents a new algorithm for the precise estimation of the frequency of a complex exponential signal in additive, complex, white Gaussian noise. The discrete Fourier transform (DFT)-based algorithm performs a frequency interpolation on the results of an N point complex fast Fourier transform. For large N and large signal to noise ratio, the frequency estimation error variance obtained is 0.063 dB above the Cramer-Rao bound. The algorithm has low computational complexity and is well suited for real time digital signal processing applications, including communications, radar and sonar.     

Optimum Nyquist windowing in OFDM receivers

Conventional orthogonal frequency-division multiplexing receivers disregard the guard interval in channels with small dispersion even though its unconsumed portion can be exploited for improved demodulation by applying a Nyquist-shaped window in the receiver. The transmitter does not need to be modified, subcarrier orthogonality in the receiver is preserved, and the receiver discrete Fourier transform size can be retained. Windowing can mitigate the joint effect of additive noise and intercarrier interference among subcarriers caused by the carrier frequency offset. A closed solution for optimum window coefficients suited to this scenario is derived     

宽带自相关接收机中的一种频率估计方法

在宽带自相关接收机中,自混频后的信号为正弦信号,本文提出了一种综合算法估计正弦信号的频率.综合算法仅需进行一次FFT和两点DFT运算,其运算量大大低于最大似然估计法,而估计性能却比粗略DFT算法好得多.     

一种改进的CPFSK信号频率估计方法

针对突发信号解调中多普勒频偏大的问题,提出了一种改进的连续相位移频键控信号(CPFSK)频率估计方法.首先接收信号平方运算使信号的调制指数加倍,再通过一次离散傅里叶变换(DFT),用搜索信号平方谱谱峰的方法实现突发信号频率估计.仿真实验表明,在低信噪比条件下,该算法的频率估计精度比经典的相位差频率估计算法提高了20%;该算法与广泛用于高动态突发信号的频率插值估计算法相比,同道干扰信道下信干比改善可达4 dB,DFT长度缩短约1/3.     

针对DTMB-A系统的相位噪声消除算法

相位噪声会破坏OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) 符号内频域子载波的正交性,产生公共相位误差（CPE, Common Phase Error）和子载波间干扰（ICI, Inter-Carrier Interference）,对系统性能造成严重影响。针对数字电视地面广播传输标准演进方案（DTMB-A）的相位噪声问题,本文提出了一种两步结合的相位噪声估计和消除算法。首先,利用相邻两帧的帧头符号中所包含的PN（Pseudo Noise）序列,对帧体符号内的公共相位误差进行粗估计;随后,对帧体数据子载波进行标记,选取合适的子载波集合用于估计公共相位误差和子载波间干扰的精确结果。由此获得相位噪声频域估计结果后,通过快速傅立叶变换（FFT, Fast Fourier Transform）得到时域估计结果并进行消除。和现有基于判决反馈的相位噪声估计算法对比,本文所提算法的创新性在于采用了粗估计和精确估计结合的方法,同时利用子载波标记的方法有效降低了由于错误判决导致的误码扩散。仿真结果表明在现有算法已经不能正常工作的情况下,本文所提算法还可以有效的抑制相位噪声对系统性能的影响。      

An interference-cancellation scheme for carrier frequency offsets correction in OFDMA systems

Recently, orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM), with clusters of subcarriers allocated to different subscribers (often referred to as OFDMA), has gained much attention for its ability in enabling multiple-access wireless multimedia communications. In such systems, carrier frequency offsets (CFOs) can destroy the orthogonality among subcarriers. As a result, multiuser interference (MUI) along with significant performance degradation can be induced. In this paper, we present a scheme to compensate for the CFOs at the base station of an OFDMA system. In the proposed scheme, circular convolutions are employed to generate the interference after the discrete Fourier transform processing, which is then removed from the original received signal to increase the signal-to-interference power ratio (SIR). Both SIR analysis and simulation results will show that the proposed scheme can significantly improve system performance.     

空时分组码MC-CDMA系统多用户检测

本文研究了在频率选择性瑞利衰落信道中工作于时分双工(TDD)模式的多载波码分多址(MC-CDMA)系统上行链路,在用户终端处使用两个发射天线,采用基于空时分组码的发射分集。考虑对应于子载波的衰落系数是信道冲激响应的离散傅里叶变换,给出了基于空时分组码的MC-CDMA系统上行链路信号模型。采用适用于同步CDMA系统的低代价Steiner估计器来进行基于空时分组码的MC-CDMA系统的信道估计,每个用户终端的两个发射天线各分配一个midamble。研究了基于空时分组码的MC-CDMA系统的解相关多用户检测、最小均方误差(MMSE)多用户检测,进行联合的多用户检测和空时码解码。仿真结果验证了上述模型及算法的有效性。     

Computation of the discrete cosine transform using the iterative arithmetic fourier transform

A method of computing the discrete cosine transform using the iterative arithmetic Fourier transform is presented. It overcomes the difficulty of dense, Farey-fraction sampling in the time domain or space domain when using the original arithmetic Fourier transform (AFT) algorithm. Also, dense transform-domain samples are obtained without any interpolation or zero-padding. These dense samples can be advantageously used for accurate parameter estimation or determination of a few principal components. The inverse discrete cosine transform can be efficiently computed from these dense, Farey-fraction transform-domain samples using the original AFT. The resulting structure is suitable for VLSI implementation.     

在OFDM系统中采用余弦变换的信道估计

提出在OFDM通信系统中采用余弦变换(DCT)实现信道内插估计,同时讨论离散傅氏变换(DFT)、离散哈特莱(DHT)、Hadamard变换等数学方法用于采用导引信号下的信道估计。无需知道信道阶数、噪声功率、多谱勒频移等信道统计特性仍能达到较好的信道估计性能,计算简单。仿真结果表明,余弦变换算法的信道估计在多径干扰、多谱勒频移较大时,仍能正常工作,性能稳定,达到较好的信道估计效果。     

空载波对STBC-OFDM系统信道估计性能的影响分析与改进

该文分析了空时分组码-正交频分复用(STBC-OFDM)系统中,空载波对基于离散傅里叶变换(DFT)信道估计的性能影响,推导得出空载波影响下信道估计均方误差及误码率的解析式,并提出一种新的信道估计方法,通过时域乘以干扰因子矩阵的逆消除空载波引起的混叠,提高信道估计精度。仿真结果与理论结果相符,且表明改进的信道估计算法有效消除均方误差地板现象,提高系统性能。     

从DFT导出过程和频谱分析谈DFT教学

信号处理中离散傅里叶变换DFT是一个重要的计算手段,可以完成很多计算,包括对连续时间信号的频谱估计。这在教学中是一个重点和难点。本文构建了由连续时间傅里叶变换CTFT和离散时间傅里叶变换DTFT导出DFT的过程,通过一系列操作和推导,以此理解DFT和DTFT以及离散时间傅里叶级数DTFS的密切联系,并深刻体会利用DFT做频谱分析的特点和考虑。