基于叠加训练序列的MIMO信道估计算法

针对提高无线信道的传输性能,提出了改进的基于叠加训练序列的MIMO信道估计算法。利用训练序列与信息序列的不相关特性,在没有带宽损失的情况下初步估计出信道参数;然后利用加权因子对信道参数在相邻信号段之间进行加权平均,得到最终的信道参数。与以往的叠加训练序列估计方法比较,利用算法具有更低的估计均方误差,且适用于时变信道。通过计算机仿真结果表明,估计方法提高了信道传输精度和性能。     

一种多径信道直扩信号伪码序列盲估计方法

针对多径信道下直接序列扩频信号伪码序列盲估计的难题,拓展了基于加性高斯白噪声信道提出的子空间法,提出了一种基于子空间法和三阶相关函数法相结合的多径信道直扩信号伪码序列盲估计的新算法,进行了理论推导。该算法对接收到的多径直扩信号按照伪码周期的两倍进行分段形成数据向量,构造自相关矩阵并进行特征值分解得到不同增益伪码序列的延迟叠加,运用m序列的三阶相关特性估计生成多项式进而估计伪码序列。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于PN序列的频偏估计算法

本文提出了一种基于时域PN序列导频相关性的频偏估计算法,通过计算接收信号和发送信号共轭乘积的自相关函数,将频偏估计问题转化为一个单频谱估计问题,并且给出了简化的谱估计算法,从而避免了频率搜索,具有较低的实现复杂度,另外,此算法使用和符号同步相同的PN序列资源,节省系统频谱资源。在多径信道下也给出了相应的形式,经过理论分析和仿真证明了,在多径信道下,改进算法的获得了频率分集增益,提高了估计性能。     

一种基于小数倍多普勒信道的OTFS信道估计方法

针对现有正交时频空(OTFS)调制系统的信道估计中存在的高峰均比和小数倍多普勒信道下估计困难及复杂度高的问题,提出了一种基于序列导频的匹配滤波(SMF)信道估计方法。该算法首先将序列导频与数据联合成帧,依靠序列的自相关性获取路径数、时延和整数倍多普勒;然后通过互相关匹配滤波估计小数倍的多普勒抽头和信道增益,从而得到信道状态信息;最后根据小数倍信道整数采样的特征,更新信道增益和信道初始相位。仿真结果表明,该方法相比基于嵌入式脉冲导频的信道估计,改善了峰均比,并提高了信道估计性能。相比于传统的序列导频,该方法可以估计得到小数倍多普勒抽头,估计的信道状态信息更准确。该信道估计方法更具有普遍性。     

OFDM系统改进的训练序列结构及时频同步算法

提出了一种改进的基于Zadoff-Chu(ZC)序列的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统时频同步算法。该算法构造了一个具有共轭重复关系结构的训练序列,首先利用时域训练序列前后的共轭特性完成定时同步,同时得到整数倍频偏估计,使定时结果不受频率同步性能影响,然后在获取精确的定时同步之后利用训练序列的重复性完成小数频偏估计。理论分析和仿真结果表明,在高斯信道和多径信道下,改进算法的定时估计和频偏估计均方误差较低,同时扩大了整数和小数频偏估计范围,降低了系统计算复杂度。     

基于短训练序列的OFDM时频同步算法

简要介绍几种OFDM同步算法,在此基础上提出一种基于短训练序列的联合CP的时频同步算法,这种算法可以在多径衰落信道的情况下提高OFDM系统的定时和频偏估计的准确性,同时减小系统的误码率,最后利用软件对联合算法在多径信道情况下进行仿真与分析,并且获得良好的仿真结果.     

多径CD3S信号的多滤波器联合估计解调

针对多径衰落信道下混沌直接序列扩频（CD3S）信号的解调问题,提出一种基于卡尔曼滤波（KF）、无损卡尔曼滤波（UKF）与最小均方误差（MMSE）滤波联合估计的多径CD3S信号解调算法。算法根据混沌码同步、信道估计与信息码解调间的差异性与关联性,利用UKF估计混沌码、KF估计信道参数,并通过MMSE滤波重构信息码。三个滤波器均将彼此的估计结果作为系统参数,交替工作,通过联合估计实现信息码的解调。仿真结果表明,无论对时不变信道还是时变信道,算法均可以克服多径衰落与信道噪声的影响,实现了多径信道下CD3S信号的解调。     

CMMB系统同步算法FPGA实现及验证

为了提高CMMB系统广播信号接收同步精度,提出了一种使用CMMB信标进行载波和定时精确同步的算法。首先通过基于循环前缀的算法进行小数倍频偏估计和定时粗同步,再利用同步信号中伪随机序列的相关特性进行整数倍频偏估计和精确定时同步。仿真表明,在高斯白噪声下,CMMB系统同步算法的小数倍频偏性能与基于循环前缀的算法相当,但可以进行整数倍估计且定时精度高,在多径信道下,CMMB系统同步算法的估计精度优于基于循环前缀算法。实验结果验证了仿真的正确性。     

基于CAZAC序列的MIMO-OFDM定时同步算法

针对MIMO-OFDM系统定时同步中的精确度问题,提出一种基于CAZAC序列的定时同步方法。通过CAZAC序列优化帧的定时目标、准确度以及结构,使得帧和符号同步同时实现,简化定时算法。帧同步和符号同步的联合实现,降低了定时算法的计算量并能够准确定义信道的第一径,能够在时域实现整数频偏的估计,在提高同步精度的同时降低了系统的复杂度,通过仿真验证了算法在Rayleigh衰落信道中性能的明显改善。     

基于UW帧结构水声通信系统及其性能分析

设计了一种基于UW(Unique Word)帧结构的单载波频域均衡(SC-FDE)水声通信系统框架,论述了系统的基本原理。为解决帧同步过程中出现由水声多径引起的相关峰峰值分裂现象,提出一种基于UW序列的相关同步算法,使系统的同步精度显著提高。同时给出了基于UW序列的多普勒频移的估计和校正、信道估计和频域均衡算法。最后对系统的性能进行了分析。结果表明:采用相关同步算法的基于UW帧结构的单载波频域均衡水声通信系统能够显著提高在较复杂的信道条件下的帧同步精度,对水声信道中严重的多普勒频移和多径信道进行有效的估计,并能够对时变信道进行跟踪,在高信噪比下系统有较低的误码率,对水声通信有良好的应用价值。     

CAZAC序列的OFDM改进同步算法

利用CAZAC（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）序列良好的特性,通过改变IEEE 802.11a系统标准前导结构,重新设计了用于分组检测的短训练序列,并提出新的分组检测算法。新算法避免了分组检测训练序列与结构中的其他重复短训练之间的相关干扰,同时增加了用于粗频率同步的短训练序列的个数,因此增加了粗频率同步的准确度,但不改变整个前导符号序列的个数,也没有增加算法的复杂度。在突发模式下,使用瑞利时延多径衰减信道进行仿真,与传统方法比较能得到4 dB的增益。     

SC-FDE系统中改进的粗定时同步技术

通过改变训练符号的结构和选择特殊的训练序列,提出一种改进的粗定时同步方法,将其应用于不同场景的航空信道下的SC-FDE系统。仿真结果表明,在复杂多变的航空信道环境下,该方法解决了传统粗定时同步算法Schmidl & Cox存在的定时测度峰值平台问题,定时估计误差均值趋向于0,取得了较好的定时效果和定时精度。     

地空信道下基于OFDM/OQAM系统的时频同步算法

针对正交频分复用/交错正交幅度调制（OFDM/OQAM）系统无循环前缀而对时偏误差敏感,以及在具有大多普勒频移的快时变地空信道下对频偏估计要求较高的问题,提出了一种适用于地空信道OFDM/OQAM系统的自相关估计（ACE）时频同步算法。该算法中符号定时采用较少的辅助序列实现快速捕获和定时,频偏估计通过优选同步自相关序列进行两次自相关运算,将两次运算估计的频偏值进行加权平均,获得最终频偏估计值。在计算机上进行仿真,其中与改进最小二乘（MLS）算法和训练序列（TR2）算法相比,ACE算法符号定时相关峰值对比度提高至原来的3倍;在飞行状态下系统误码率（BER）为10^-2时有10dB信噪比增益,在地空信道到达状态下BER为10^-3时有3dB信噪比增益。仿真结果表明,ACE算法进一步提升了时频同步精度和误码性能。     

PAM-UWB信号LS同步捕获技术研究

针对超宽带(ultra-wideband, UWB)信号的具体特征,利用近完美序列的相关特性,构造了一种训练序列;同时,在此基础上建立了最小二乘估计的UWB同步捕获算法。该算法只需要对按比特速率(几MHz到几百MHz)进行采样的结果做简单相关运算就能实现同步参数估计,与传统需要数GHz的采样率的同步算法相比,其大大降低了系统复杂度,运算量仅是传统算法的数千分之一,能够快速实现同步。仿真结果表明,该算法在密集多径信道模型下能精确快速地实现同步才甫获,使用12位训练序列就可实现优良的捕获性能和系统误符号率;当使用24位的训练序列时可以很好地逼近理想捕获情况下的系统误码率。     

CAZAC改进帧同步检测方案

提出了一种基于CAZAC（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）的改进帧同步检测方案。首先,利用CAZAC序列作为短训练序列来改变IEEE 802.11a系统标准前导结构,并增加用于粗频偏估计的短训练序列个数;其次,在使用延时相关帧检测的基础上,结合短训练序列的互相关信息共同完成帧同步检测。由于CAZAC序列良好的自身特性以及互相关信息的辅助,使得帧同步检测更加准确,粗频偏估计的性能也有所提高,大频偏下仍得到稳定的性能。仿真结果显示,在多径时延为100 ns,频偏为200 kHz时,与传统方法比较能得到约2 dB的增益。     

改进环路结构的Gardner定时恢复算法

针对经典的Gardner定时恢复算法存在同步建立时间长、同步稳定性能差等问题，提出一种改进环路结构的Gardner定时同步恢复算法。首先，该算法选用立方插值和分段抛物线插值两种插值滤波器进行插值，得到两路最佳插值序列；其次，分别计算两路插值序列对应的定时误差并求加权平均值，得到环路的定时误差；最后，以两路最佳插值序列的加权平均值作为环路输出。针对正交相移键控（QPSK）、正交幅度调制（16QAM）两种调制信号进行了仿真验证。仿真结果表明，该改进算法作用于QPSK信号时同步稳定性更好，相比作用于16QAM信号，其环路开始同步时码元的位置对应的序列数明显减小；并且该算法在信噪比为-5 dB的情况下使QPSK信号星座图收敛半径为0.26左右，与类似锁频锁相（FPLL）的改进Gardner定时恢复算法相比收敛半径减小约0.08，该算法有效地缩短了同步建立的时间，提高了环路的稳定性，可广泛应用于高速解调系统。     

一种基于PN训练序列的OFDM符号定时算法

作为第四代移动通信的核心技术,正交频分复用(OFDM)系统越来越受到大家的关注。而OFDM同步技术则是OFDM系统中的一项关键技术。针对Schmidl&Cox提出的同步算法存在符号定时很难准确测定的缺点,提出了一种新的基于PN训练序列的OFDM符号定时算法。在Schmidl&Cox算法基础上,重新对训练序列的第一个符号进行设计,并对符号前半段按伪随机序列进行重排。从理论分析和仿真结果表明,时间度量曲线会出现单一"脉冲"值,避免Schmidl&Cox算法产生的平台和平缓的峰。与传统符号定时方案相比,算法同步性能更好,符号定时更精确,是一种非常有效实用的方案。     

改进CAZAC序列的OFDM时频同步算法

针对先前一些算法存在定时模糊以及存在较大干扰峰干扰的问题,提出了一种基于加权CAZAC序列的OFDM系统同步方案。利用训练序列共轭对称特性进行符号定时和频偏估计。利用训练序列延迟相关和对称相关的特点进行定时和粗频偏估计,能够有效抑制干扰从而得到更好的估计性能。利用循环前缀的冗余信息进行小数倍频偏精细估计。此外分析了整数倍频偏对时域CAZAC序列的影响。采用时域循环移位进行整数倍频偏估计。通过与其他算法的仿真对比可以得出,多径衰落信道下所提算法能够取得较高的定时准确率和频偏估计精度。     

基于辅助数据的OFDM时间同步算法

为了实现OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统在任意载波频偏下的高精度同步,本文提出了一种基于辅助数据的系统定时偏移估计方法.首先,在高斯白噪声信道下,基于不具有特殊结构的辅助数据,推导了最大似然准则下的最佳同步算法;然后针对最大似然法复杂度过高的问题,设计了计算复杂度降低的次优方法;最后,采用蒙特卡罗仿真,在频率选择性瑞利衰落信道下,对得到的新算法进行了评估.实验结果表明,新方法的定时性能显著优于传统算法.