OFDM系统中基于循环前缀的频偏估计算法

OFDM是利用多个正交的子载波并行传输数据来提高传输效率的一种新技术,具有频谱利用率高、抗多径衰落、抗窄带干扰等优点,被视为第四代移动通信中的关键技术。为保证子载波之间的正交性,对载波频偏估计和补偿成为OFDM技术研究热点。本文提出了一种基于循环前缀的频偏估计算法,通过把循环前缀分成四个小序列,对前三个序列单独进行相位差计算,对第四个序列进行均值估计,最终推导出频偏的估计值。仿真结果表明,本文算法在减小计算量的情况下,提高了频偏估计精度。     

OFDM系统的频偏估计算法

载波频偏会破坏正交频分复用系统(OFDM)各个子载波间的正交性,造成载波间干扰(ICI)和符号间干扰(ISI)。本文结合中国移动多媒体广播(CMMB)[1]信道的帧结构和调制方式,利用不同数据码元间共轭相乘的算法来完成整数倍频偏(IFO)的捕获。最后采用最小二乘估计法捕获采样频偏和残余频偏。计算机仿真验证了算法能准确的完成频偏估计。     

适用于NC-OFDM系统的频偏估计算法

针对非连续正交频分复用(NC-OFDM)系统中频率同步的干扰问题,提出一种利用Zadoff-Chu变换矩阵的频偏估计算法。发送机的Zadoff-Chu矩阵变换模块将信号转换为恒定包络,接收机通过最小化2个相邻接收NC-OFDM符号中相同子载波的能量差获得频偏估 计,将频率补偿接收信号与Zadoff-Chu逆矩阵相乘,恢复出原始发送信号。仿真结果表明,该算法比其他算法有更好的误码率性能。     

新的基于粒子群优化的正交频分复用系统盲频偏估计算法

针对正交频分复用(OFDM)系统频偏估计问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的盲频偏估计算法。首先,根据频偏估值重建的接收信号和实际接收到的信号误差最小原则构造了盲频偏估计的数学模型,并推导出了代价函数;然后,利用粒子群优化算法强大的随机并行全局搜索能力,通过最小化代价函数估计频偏。仿真比较了常系数、微分递减两种惯性权重策略PSO算法的频偏估计性能,并与最小输出方差、黄金分割盲频偏估计算法进行了比较分析。仿真结果表明,所提算法精度高,同一信噪比下较同类算法大约有一个数量级的提升,且不受调制类型和频偏估计范围(-0.5,0.5)的限制。     

基于Costas环的OFDM载波同步算法

针对目前OFDM载波同步算法复杂度高、极耗FPGA资源的问题,提出一种改进方法:对频偏的捕获,在联合使用9个短前导序列和长前导序列估计算法的基础上,采用鉴频环路的方法来消除算法中的除法和取模运算;对于跟踪部分,在使用导频跟踪频偏的基础上,利用Costas环估计相位和剩余频偏;最后综合捕获和跟踪进行系统仿真,得到频偏估计的精度高,范围大,且系统复杂度大大降低的结果.     

基于时频联合的OFDM系统载波频偏估计方案及FPGA实现*

提出了一种完整的OFDM时频联合载波频偏估计方案。首先利用时域插入的CAZAC前导码进行符号粗同步和时域小数频偏估计,然后使用频域插入的连续导频对FFT解调后的数据进行整数频偏估计,最后使用相邻符号的连续导频对残余的相位误差进行跟踪,得到精确的载波频率同步。给出了算法各部分的FPGA实现框图和硬件电路实测效果。仿真结果表明,本方案可以对±N/2个子载波间隔内的载波频偏实施快速捕获与跟踪,估计精度达到10-3～10-4,具有很好的工程实用性。     

基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法

给出了基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法：首先,将接收到的序列进行载波频偏盲补偿;然后,进行粗时间同步和载波频偏估计;最后,应用估计出的载波频偏进行载波频偏补偿,利用经过载波频偏补偿后的序列进行符号定时同步。该算法最大限度地抑制了载波频偏对符号定时同步的影响。仿真试验证明,该算法有着良好的性能。     

正交频分复用系统中载波频偏的估计

针对正交频分复用系统中非理想前端因素同时存在的情况,提出一种在I/Q失配存在的条件下载波频偏的估计算法。该算法利用三个连续的前导符在频域推导出两种不同估计算法,根据噪声及I/Q失配程度将载波频偏划分为两区间分别选用不同算法进行估计。仿真结果表明,该算法在频率相关和频率无关I/Q失配条件下均能有效地准确估计载波频偏。     

基于Matlab的OFDM系统仿真与性能分析

正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是第四代移动通信技术的关键技术。文章首先简要介绍了OFDM的基本原理和主要结构,建立了系统仿真模型,对系统的载波同步和信道估计进行了分析。通过训练符号结构和频偏判决函数来完成频偏估计,给出了具体的算法并基于所建模型,给出了系统的星座图和短训练和长训练相关值曲线。仿真结果表明,所建模型能够很好地验证理论分析结果。     

OFDM采样率偏移和载波偏移联合估计算法

为了克服单独估计中频偏同步和采样率同步二者的相互影响,提高估计精度,提出了一种基于训练序列的OFDM采样率偏移和频率偏移联合估计低复杂度算法.给出了基于该算法的纠偏方案,在不同的采样率偏移、频率偏移、训练符号数目条件下,对所提算法进行了仿真验证.理论分析和实验结果表明,在SUI-3信道环境中,该方法得到的估计结果是一种最佳线性无偏估计量,相比SFFME算法,该算法具有更好的估计性能.     

载波频率偏移对OFDM的影响及仿真分析

随着现代通信技术的发展,特别是无线通信业务的增长,可利用的频带日趋紧张.因此,采用新的高效抗干扰调制技术、提高频带的利用率一直为人们所关心,OFDM技术的出现则为这些问题的解决开辟了一条新的路径.然而,由于OFDM系统的敏感性,载波频率偏移会对传输系统产生较大的影响.为了定量地分析载波频率偏移对于OFDM系统的影响,论文建立了OFDM系统的模型,分析了其优缺点,并在此基础上,利用改进的IDFT和DFT的方法,取子信道数目不同时,对载波频率偏移造成的影响进行了仿真,仿真结果说明了频率偏差对接收端信噪比的影响:OFDM系统对于载波频率偏移非常敏感.     

一种非数据辅助的OFDM残余频偏跟踪方法

针对高速正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统,提出了一种新的非数据辅助(Non-data aided,NDA)载波残余频偏(Residual frequency offset,RFO)跟踪方法.利用RFO造成的时域信号相位旋转和频域子载波相位偏移特性,提取相位误差信息,并通过设计合理的环路滤波器输出误差估计量补偿时域和频域相位.该方法适用于相移键控(MPSK)调制的OFDM系统,可对不超过子载波间隔5%的残余频偏进行精确的跟踪.由于不需要利用导频子载波,提高了传输效率.本文对算法进行了计算机仿真,结果表明,该方法在加性高斯白噪(AWGN)和多径(Multipath)信道下具有良好的性能,且实现复杂度低.     

一种改进的频偏估计算法及其性能仿真

论文在比较分析现有基于数据辅助的经典频偏估计算法的基础上,提出了一种改进的Fitz载波频偏估计算法.与原算法相比,该改进算法不仅扩大了频偏估计范围,同时提高了频偏估计精度.通过仿真验证了该改进算法性能.     

一种新的突发OFDM传输系统定时和载波频率捕获联合算法

提出了一种新的正交频分多路(0FDM)传输系统定时和载波频率捕获联合算法．该算法仅需要一个训练符号,既用于定时恢复,也用于载波频率捕获,额外开销量小,因此,提出的算法适合于突发模式的0FDM传输系统．定时和频率捕获算法的实现均在时域进行,而且0FDM帧同步和符号同步能一次完成,简化了同步实现的复杂度．由于使用自相关处理,定时恢复对频率偏差具有较强的鲁棒性．此外,训练符号中参考符号的重复扩展了频率估计范围,频率捕获的范围完全满足突发0FDM传输系统的要求．仿真结果表明,即使在频率选择性衰落信道中,提出的算法也能快速地实现定时和频率捕获。     

OFDM系统中的时变频偏跟踪算法

为了减小载波频率偏差对OFDM系统的影响,提出了一种改进的最小均方自适应算法来进行频偏跟踪,并对多种时变频偏的情况进行了计算机仿真,得到了跟踪曲线和频偏补偿前后的BPSK星座图。理论分析和仿真结果表明,由于本文的算法收敛速度快,对时变频偏的跟踪达到了较好的效果,提高了OFDM系统解调性能,克服了非自适应方法和跟踪缓慢的自适应算法难以适应时变频偏的缺点。     

基于OFDM的高速电力线载波通信系统设计

随着智能电网的提出和推广,基于电力线载波的通信系统因成本低、通信速率高等优点得到了广泛使用.然而电力线载波通信存在频率选择性衰落、多径衰落以及脉冲干扰等不利条件,为了给智能电网提供高速可靠的通信手段,设计了基于正交频分复用的高速电力线载波通信系统,采用粗步捕获+精准同步的两次同步技术.为了消除大动态噪声和干扰对同步绝对门限设定的影响,提出一种窗口滑动方法,在等分窗口内用后一部分的能量与前一部分的能量的比值作为判决变量,消除大动态噪声和干扰的影响.仿真结果表明,在电力线载波环境下,设计的方案能够很好地解决频率选择性问题,同时具有显著的抗脉冲干扰和多径衰落能力.     

OFDM系统抗多径衰落性能及仿真分析

OFDM技术在现代通信技术中的应用越来越广泛,因为该系统具备了多种有利于信号高效传输的优点,特别是其抗多径效应特别突出.作为OFDM系统的显著特点之一,抗多径效应使得系统传输信号的误码率大大降低.为了验证其抗衰落性能,文中分析了多径衰落信道接收信号的特点,建立了多径传播的仿真模型,利用改进的IDFT和DFT的方法,分别在两径及六径瑞利衰落信道进行传输,通过对有无OFDM系统时误差的仿真,说明了OFDM系统具有较强抗多径衰落性能的结论,并提出了一些改善系统性能的方法.     

基于线性回归的UWB系统频偏估计算法

提出了一种利用接收序列与本地PN序列的相关值辐角的线性回归来估计UWB系统载波频偏的方法,该算法将接收序列与本地PN作相关,利用辐角随时间的线性变化特性,将相关值辐角作线性回归估计频偏.仿真结果表明,与传统PN相关频偏估计算法相比,该算法性能稳定,在有效估计区间内估计精度不受频偏大小影响,抗多径能力强,在低信噪比仍有较高的估计精度.此外,此算法与系统同步使用相同的PN序列与相关计算结果,节约了系统资源,易于实现.     

一种低复杂度的频偏估计算法

为解决短波突发通信中的载波同步问题,提出一种低复杂度的频偏估计算法。通过相位折叠使接收信号的频偏具有周期性规律,以避免自相关计算和离散傅里叶变换,从而降低算法复杂度,实现快速载波同步。Matlab 仿真结果表明,该算法具有估计精度高、捕获范围广和计算复杂度低的特性,适用于突发通信的频偏估计。