基于OFDM的WLAN合作分集系统设计

针对基于正交频分复用(OFDM)的无线局域网(WLAN)的系统容量与抗多径衰落等问题,提出了以合作分集方式实现空间分集的WLAN系统。该系统将具有单一天线的WLAN终端通过网络连接以合作方式形成虚拟天线阵列实现空间分集。给出了放大转发模式、解码转发模式以及这两种模式混合的直接解码转发模式下的系统模型、功率分配方案与终端接收机的设计方案。详细的仿真实验证明了提出的合作分集系统在系统容量与抗多径衰落上具有更优越的性能。     

WLAN中OFDM系统载波频率同步算法研究

针对OFDM技术中的载波频率同步问题,分析了载波频率偏差对OFDM系统造成的影响,总结了基于IEEE802.11标准的三种常见的频偏估计算法:基于循环前缀的最大似然算法、基于训练序列的时域相关算法和基于导频的频域相关算法,提出一种基于训练序列和导频的联合载波频偏估计算法。性能仿真结果表明,该联合估计算法在估计范围和估计精度上具有明显的优势,适合实际工程应用。     

基于xDSL和OFDM家庭网络的实现方案

介绍家庭网络的概念以及目前国内外的发展现状,阐述发展家庭网络的必要性和迫切性。从家庭组网的特殊性要求出发,综合比较目前存在的各种家庭联网技术,得出结论——无线联网将是未来家庭网络的发展趋势。研究了作为家庭网络的关键设备——家庭网关的概念、功能和组成结构,提出一种集宽带接入ADSL Modem、无线局域网接入点AP和以太网接口于一体的家庭网关方案。对无线局域网的物理层传输技术OFDM做了研究,着重分析在室内多径信道环境下OFDM系统的抗干扰性能,对其均衡技术做仿真,比较两种均衡点法对性能的改善。     

WLAN分组检测算法的仿真

分组检测是WLAN（802．11a）接收机工作的第一步,其算法的好坏直接影响着接收机的同步等工作性能。依据802．11a的特点,该文阐述了802．11a接收机三种分组检测算法的方法和原理,这三种分组检测算法分别是：检测接收信号能量算法、双滑动窗口分组检测算法和利用短训练符号的延时相关分组检测算法。通过Matlab软件对这三种算法的仿真分析,说明了这三种算法的优缺点,指出了其应用范围。这在实际应用中有很重要的意义。     

适用于OFDM系统的自适应HARQ机制

介绍多载波系统中,采用Turbo码的混合自动重传请求(HARQ)的差错控制方案,并从易于实现的角度提出了两种基于OFDM的自适应HARQ机制.仿真分析表明,其中基于数据帧全部重传的机制可以提高系统稳健性,而基于数据帧部分重传的机制可以提高系统吞吐率.     

OFDM系统中信道估计的研究

正交频分复用（OFDM）用于第四代移动通信系统,而OFDM的信道估计是一项关键技术。总结了基于导频辅助的信道估计常用算法,研究了LS、MMSE和改进的LMMSE算法的原理及其在OFDM信道估计中的应用。结合仿真对信道估计算法进行了分析与讨论。结果表明正交频分复用系统性能的提高是以系统的复杂度为代价的。     

多径信道中OFDM系统的优化设计

多径衰落是多径信道中存在的最大问题.连续相位调制正交频分复用信号(OFDM-CPM)是一种将连续相位调制技术(CPM)应用于正交频分复用(OFDM)系统的新思路,它具有良好的相位平滑转移特性、较高的频带利用率和较低的误码率,它可以有效提高系统的抗多径衰落能力和信道利用率.在多径信道中,对OFDM-CPM信号进行了研究并详细推导出了该系统的数学模型.仿真结果显示,该信号具有比OFDM-PSK信号更优秀的误码率(BER)表现,因此证明了该思路的有效性和可行性.     

相位噪声对WLAN系统的影响

相位噪声是引起WLAN系统射频失真的重要原因之一.针对相位噪声引起的射频失真对WLAN系统误比特率的影响问题,引入和分析了一种相位噪声模型并把此模型产生的相位噪声用于WLAN系统中.通过对WLAN系统的分析和计算机仿真,研究了相位噪声对该系统误比特率的影响.仿真结果说明：相位噪声也是系统的噪声源,不能忽略.当系统采用16QAM调制时,相位噪声对系统误比特率的影响较大;而当该系统采用BPSK调制时,相位噪声对该系统误比特率的影响较小.这些仿真分析结果在实际应用当中具有重要的意义.     

采用不同STBC分集模式的OFDM系统性能分析

由于空时编码技术和OFDM技术各自的特点，两者能很好地结合在一起，而影响空时编码获得最大分集增益的主要因素是系统的发射、接收天线数目和多径数目。该文详细分析了采用空时分组编码的OFDM系统的模型，通过改变发射分集和接收分集来仿真不同传输环境下OFDM系统的性能，并对不同分集模式性能进行对比分析，仿真结果表明，多普勒频移对系统性能有较大影响，增加发射天线个数能有效克服系统错误平台效应，接收端采用分集技术比发射端增加天线个数能更有效提高系统性能。在进行空时分组编码设计时，可以首先考虑增加接收天线数目以改善系统性能。     

OFDM系统中的窄带干扰抑制

正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）技术由于其对频谱的利用率高、抵抗多径的能力好等优势,已经成为了最常用的多载波传输方案。但是OFDM系统易受窄带干扰的影响,导致其系统误码率显著上升。针对这一缺点,提出了一种有效的窄带干扰消除算法。在频域对窄带干扰的参数进行高精度估计并根据估计的参数重建干扰,从而实现对干扰的准确消除。采用了最大似然估计法结合零填充插值法进行初步估计,避免了由于频谱泄漏导致的误判。利用初步估计出的频率变换接收信号的频率,应用加权相位平均算法来获得干扰频率的精确估计。利用仿真平台进行仿真建模,测试了不同干扰强度下系统的误码率性能。实验表明所提算法可以有效提升系统误码率性能,且受干扰强度影响不大。     

突发分组OFDM系统中载波同步算法的改进

针对采用OFDM技术的通信系统对载波同步敏感;普通算法不适合突发分组传输模式下数据传输的问题,设计基于训练序列的载波同步改进算法和度量函数.该算法利用训练序列在时域的重复性,在时域完成载波同步.仿真结果表明,该改进算法在信噪比较高时,可保持10-6数量级的均方误差,且无需频域反馈,同步时间短,适合突发分组传输模式的特点.     

适用于恒定模值调制的OFDM系统的载波频偏跟踪算法

OFDM系统对载波频偏十分敏感.提出一种适用于恒定模值调制的OFDM系统的载波频偏跟踪算法.基于信道频率响应已经由帧前部的训练符号估算出来并且在一个帧内保持不变这一合理假设,本文证明可以通过最小化接收信号和已知信道频率响应的能量差来获得频偏估计.文中详细分析算法的可分辨性问题并且给出算法的简化形式.然后理论推导出算法估计的均值和均方差.最后分析了信道估计误差对算法性能的影响,结果显示本算法对信道估计误差不敏感.仿真结果表明较之于现有方法,该跟踪算法有更好的误码率性能.     

OFDM系统中采用Turbo编码的混合ARQ

在OFDM宽带移动通信中,为了保证无线信道的成功传输,需要加入相关的差错控制技术。本文首先详细介绍OFDM系统中被广泛应用的差错控制技术——混合ARQ,分析Ⅰ类HARQ和Ⅱ类HARQ以及实现Ⅱ类HARQ的4种方法。通过仿真实验将使用HARQ机制的情况与没有采用ARQ机制的情况进行比较。仿真结果表明：与没有ARQ的传输系统相比,Ⅰ类HARQ增加开销之后并没有获得明显增益;而Ⅱ类HARQ能够满足QoS的要求,提高无线信道利用率。     

Cross-layer packet scheduling for downlink multiuser OFDM systems

This paper proposes a channel and queue aware fair (CQAF) packet scheduling scheme for the downlink packet transmission in multiuser orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. By making use of the information on the channel conditions and the queue lengths, the proposed CQAF packet scheduling scheme efficiently allocates the subcarriers, transmission power and modulation level to users under the constraints of total transmission power, the number of subcarriers, bit-error-rate (BER) requirement and generalized processor sharing (GPS)-based fairness requirement. The numerical results show that the proposed CQAF packet scheduling scheme can reduce the transmission delay and queue length significantly while maximizing system throughput and maintaining fairness among users.     

一种改进的OFDM自适应功率分配算法

注水分配算法是实现正交频分复用(OFDM)系统中功率和误比特率受限条件下总比特速率最大化的最优算法,在估计目标值时,常使用基于拉格朗日乘子法的二分算法。针对迭代过程中估计值偏离目标值时收敛较慢的情况,提出混合二分算法。仿真结果证明,该算法比二分算法具有更快的收敛速度。     

多天线OFDM-WLAN系统建模与仿真

基于IEEE802.11a标准,文章对多天线OFDM-WLAN系统的物理层进行了建模和仿真。论述了系统各种关键算法的模型建立和设计方法。给出了仿真结果和性能分析。通过仿真,对多天线OFDM-WLAN的具体特点、实现方法以及性能改善有一定量的理解,同时又为多天线技术在WLAN的深入研究提供了方便。     

正交频分复用通信系统中的快变信道估计

信道的快速变化导致正交频分复用通信系统(OFDM)载波间的正交性遭到破坏,从而产生载波间的相互干扰(ICI),传统的信道估计方法(不可虑ICI影响)不再适用。为此,Choi等人提出了相应的快变信道估计方法,但该方法计算量较大,且需要信道的统计特性知识,而实际信道的统计特性往往无法精确得到。Linartz等人证明:在大多数应用条件下,信道在一个OFDM帧周期内的变化近似满足线性特性。对OFDM系统的ICI特性进行了时域和频域两方面分析,并利用信道变化的线性特性,提出了一种新的快变信道估计方法,该方法具有计算量小、且不需要信道的统计特性信息的优点。文章还得到如下结论:与慢变信道情形不同,在信道快速变化条件下,当OFDM系统中的训练序列应分成许多长度相同的组,且这些组在OFDM帧中等间隔分布时,信道估计误差最小。     

OFDM系统中一种低复杂度的信道估计算法

提出一种适用于正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的低复杂度信道时域响应估计算法.在发送端,算法基于最小均方误差(Mean-square error,MSE)准则以及给定的导频分布对导频功率及相位进行设计;在接收端,算法直接对接收到的导频符号进行求和,通过对求和结果进行简单加权后得到信道时域响应的估计.由于该算法在估计信道时只需进行很少量的复数乘法运算,因此接收端的计算复杂度非常低.理论分析与仿真结果表明,当信道时不变或慢时变时,该算法具有较小的估计均方误差.