基于SAGE算法的STBC+OFDM信道估计和译码方法

文章首先介绍了SAGE(空间交替最大)算法的理论基础,然后结合STBC(空时分组码)+OFDM(正交频分复用)系统模型推导出基于SAGE算法原理的信道估计和译码公式.该算法的具体过程为:假定OFDM系统的一个子帧包含若干OFDM符号,其第1个OFDM符号为导频子块,根据第1个OFDM符号解出的信道信息对第2个OFDM符号进行参数估计,完成第2个符号的译码后,解出该OFDM符号的信道信息并将其作为下一个OFDM符号译码的信道参数,依次完成所有符号的译码.该算法不随天线个数增加的增加运算复杂度,能够追踪信道的变化,并且算法复杂度较低.经过仿真验证,该算法的性能优于LMMSE(最小均方误差)信道估计+ML(最大似然)译码算法的性能,性能稳定,可作为天线数较多,支持高速移动终端的B3G/4G移动通信系统的一种信道估计和译码算法.     

OFDM系统中基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制技术

为了降低信道时变造成的载波间干扰(ICI)对正交频分复用(OFDM)系统性能的影响,提出了基于时域干扰自消除(TDISC)的ICI抑制方案和基于导频辅助估计的次优合并TDISC算法。仿真与分析表明,该算法能有效对抗信道中的时变衰落,提高OFDM在高速移动环境中的系统性能。     

一种基于PCC训练符号的OFDM信道估计算法

分析了正交频分复用(OFDM)信道估计中的信道冲激响应(CIR)泄漏问题,提出了一种新的时域信道估计算法. 使用多项式相消编码(PCC)训练符号进行信道估计,利用其频谱陡降的特点减少保护边带宽度,进而降低CIR泄漏. 与已有的OFDM信道估计算法进行了比较,仿真结果证明,该算法极大降低了信道估计均方误差(MSE)值,改善了系统误码率(BER)性能.     

基于倒谱分析的OFDM信道估计方法

时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统利用PN序列作为保护间隔,其中保护间隔用作系统同步和信道估计.由于PN序列相关不是理想δ函数,在信道估计时引入了额外误差.该文对倒谱分析在信号处理中的应用进行了研究,提出了基于倒谱分析的OFDM信道均衡算法.该算法利用QPSK信号作为导频信号,运用倒谱进行信道估计.在多径信道...     

一种分布式MIMOOFDM系统的多参数估计方法

对分布式多输入多输出正交频分复用（MIMO OFDM）系统中的多频偏多信道估计问题进行研究,提出一种基于多项式求根和迭代干扰消除的多参数联合估计算法。该算法利用导频将多维搜索函数简化成多个一维搜索函数,通过泰勒级数将一维搜索函数转换成闭合的多项式形式,求多项式的根来获得频偏,利用迭代干扰消除进一步得到频偏和信道的迭代估计。仿真结果表明,提出算法适用于通信环境较为复杂的多径衰落信道和广泛应用的OFDM信号分析,与现有算法相比,估计精度高,性能较好,可以达到近似最大似然的最优解。     

在OFDM系统中用伪导频符号进行盲信道估计

根据OFDM系统的特性提出了用伪导频符号进行信道的盲估计算法。与用于做信道估计的导频信号不同,PPSs传输的是有用的数据,因此提高了系统的带宽利用率,若PPSs的平均功率增加3 dB或6 dB时可有效抑制信道的加性高斯噪声。该文对信道盲估计的均方误差及其由此算法获得的信道的状态信息对无编码的OFDM系统进行解调的误比特概率进行了仿真,结果表明提出的算法是有效的并具有很好的灵活性。     

多小区下的MIMO OFDM的导频设计和信道估计

为了抑制多入多出正交频分复用（MIMO OFDM）系统小区间信道估计的多址干扰,提出了一种导频设计方案. 该导频可以使干扰能量均匀分布在所有信道延时采样点上,使小区间干扰白化. 根据该导频的特性,提出了一种改进的频域最小二乘信道估计算法. 该算法具有低计算复杂度,在信道多径延时未知的情况下仍可以有效抑制来自邻小区的干扰,使系统性能得到明显改善. 通过仿真证明了导频设计的合理性和信道估计算法的正确性.     

一种全新的MIMO-OFDM信道估计和导频方案

提出了一种全新的多入多出正交频分复用（MIMO-OFDM）信道估计和导频设计方案．当信道近似不变的OFDM数目与发射天线数目相同时，从理论上推导出基于重叠导频和正交导频结构的统一频域信道估计解和时域信道估计解.这样该算法大大降低了最优导频信号存在的条件，且具有非常低的复杂度和灵活的天线配置，导频信号能简单地从空间维的恒幅度构造就可以达到系统的MIMO-OFDM的均方误差（MSE）最优性能．该算法在发射天线数目为2、3和4时具有相当大的实用价值．仿真结果证明了本文推导算法的正确性以及导频设计的合理性．     

共轭对称结构训练符号的多普勒频移估计算法分析

对利用共轭对称结构训练符号进行多普勒频移瞬时值估计的算法性能进行了分析。研究结果表明,在多普勒信道下,该算法具有较高的定时同步精度,并且可以将多普勒频移瞬时值和收、发两端的载波振荡器频偏作为一个整体进行估计,得到准确的估计结果,再进行频偏补偿,从而提高OFDM系统的性能。但在多径-多普勒信道下,该算法的定时估计精度与频偏估计精度较低,很难估计出多普勒频移瞬时值。     

基于OFDM信号的自适应水声信道估计算法

建立适用于OFDM水声通信信号的信道估计模型, 对MP算法进行改进, 引入路径门限调整机制克服虚假路径造成的不良影响, 通过重要路径权系数的迭代修正降低非正交性引入的估计误差, 以较小计算量取得了与OMP算法相当的估计精度; 针对传统信道估计算法对信道长度信息的依赖问题, 提出了一种信道长度自适应信道估计算法, 该算法能够对信道估计质量进行实时评价, 并根据评价结果实现信道估计算法预估信道长度的自适应调整, 满足未知水声信道精确估计及通信应用的需要; 基于OFDM导频元素个数与信道估计效果的关系研究, 提出了OFDM导频序列自调整的通信方案, 以较小的带宽损失保证了可靠的水声通信. 通过仿真和实地试验, 验证了该文研究内容的有效性.     

频率选择性信道下OFDM帧同步及性能分析

提出了一种正交频分复用(OFDM)帧同步算法,在OFDM帧同步符号时域中使用2个完全相同的序列,考虑到多径信道的分集,提出新的目标函数,使得算法不受频率选择性信道和载波频率偏移的影响．给出了存在帧同步信号和不存在帧同步信号时判决统计量分布的解析形式,理论上得到检测器的漏警概率和虚警概率特性,仿真结果验证了理论分析的正确性．接收端信噪比为20dB时,给定漏警概率为10-10,本文算法对应的虚警概率趋于零．     

低空小目标检测中的单通道干扰信号重构和抑制算法

利用移动通信系统进行低空小目标检测时,传统被动检测算法无法实现单接收通道下参考信号接收对比,提出一种基于干扰信号重构的直达波抑制算法,用于对低空小目标的检测.首先通过移动通信系统感知信道传输环境;在此基础上,利用OFDM时频特性重新构建直达波信号及多径信号等干扰信号,最后通过扩展相消算法对单接收通道中的直达波干扰进行抑制.仿真结果表明,所提方法能在移动通信系统单接收通道情况下提高回波检测性能,提高低空小目标检测的准确性.     

Beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm for OFDMA systems

According to the effect of the frequency selectivity of multipath channel and multiuser access interference (MAI) on the initial ranging system in the orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network, a novel beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm is presented by utilizing smart antennas at the base station in the next generation wireless communication systems. In the algorithm, the cell is divided into many small ranging sectors in the spatial domain by a group of beamforming vectors. The proposed algorithm is able to improve the signal-to-interference-plus-noise ratio of the desired ranging users in a given sector and suppress the MAI from other ranging sectors. In the small ranging sector, the multiuser ranging code detection and timing offset estimation are conducted by the simplified successive multiuser detection and interference cancellation (SMUD) method and the adaptive threshold. Simulation results show that the correct detection probability of the proposed algorithm is improved by 80％ than that of the SMUD algorithm, with 15 ranging users in the ranging channel when the SNR is -6dB.     

涡轮编码迭代检测在多输入多输出-正交频分复用系统中的应用

垂直分层空时码技术是多输入多输出-正交频分复用系统常采用的一种检测方法,但是其计算方法非常复杂.空频分组码是一种比较有效的技术,可以提高数据在多道无线信道传输的效率.本文提出一种将空频分组码与垂直分层空时码系统相结合的方法,并通过使用turbo码的迭代检测来改善信道估计性能.实验证明：该方法不仅可以简化系统的复杂度,还使得系统在快衰落信道中也具有较好的性能.     

MIMO-OFDM系统的SAGE-IPSO联合估计检测

针对多输入多输出-正交频分复用系统中最大似然检测算法难以硬件实现以及传统的信道估计性能较差等缺陷,提出了一种联合估计检测算法. 该算法使用离散傅里叶变换-最小二乘（DFT-LS）算法进行信道初估计,利用广义空间迭代期望最大化（SAGE）算法对估计的信道信息进行校正,并结合改进的粒子群优化（IPSO）算法完成对信号的迭代检测,使系统性能得到改善. 仿真分析结果表明,算法能以较少的迭代次数估计出信道状态信息和检测数据;在相同误比特率的情况下,性能优于经典检测算法,与理想状态下的最大似然检测算法仅相差1 dB左右.     

基于Jacobi迭代的大规模MIMO系统低复杂度软检测算法

基于Jacobi迭代提出一种低复杂度信号检测算法,在算法实现中避免了矩阵求逆运算.数学推导证明,该算法应用于MMSE检测时是收敛的,与传统的Neumann级数展开方法对比,能达到与其完全相同的检测性能,并且在任意迭代次数下能将复杂度保持在O(K2),而后者当级数展开项数大于等于3时复杂度上升为O(K3).为了进一步将Jacobi迭代应用到软判决中,提出了一种用于信道译码的LLR的近似计算方法.仿真结果表明,经过几次迭代,Jacobi迭代算法收敛较快,并接近MMSE检测性能.     

一种快变信道下OFDM系统的Kalman信道估计算法

针对频率选择性快速时变信道的多径干扰和较大的多普勒频谱扩展,提出了一种改进的Kalman滤波算法。用于正交频分复用（OFDM）系统信道估计．该算法采用复杂度大大降低的低维Kalman滤波来跟踪快速时变信道,迭代联合信道估计与检测算法来获得测量矩阵,并对滤波结果利用一种新的简单的最小均方误差（MMSE）估计器进行优化。有效地降低了传统基于Kalman滤波算法的复杂度．仿真结果表明,该方法能够跟踪信道的快速变化,具有良好的估计性能．     

海面FH-OFDM系统联合同步和信道估计算法

在跳频正交频分复用(FH-OFDM)系统的海面军事应用中,为了提高接收机在航空移动通信中不同海况下的误码性能,提出了基于递归最小二乘法的联合同步和信道估计算法。在同步跳中使用并行搜索实现跳频同步,对基带时域信号的子载波间干扰(ICI)进行了预先补偿。借助于慢时变信道下新的跳频帧结构,构建了统一的代价函数通过线性误差函数对信道冲激响应(CIR),载波频率偏差(CFO)和采样率偏差(SFO)进行估计。使用了新的极大似然代价函数来估计各参数的初始值。给出了系统中带宽效率,跳频速率及子载波总数的权衡条件。仿真结果表明,该算法在平静海面和粗糙海面下的参数估计均方差和系统误码率优于传统算法。     

一种OFDM系统的自适应配置干扰抵消方法

分析了目前OFDM系统中当信道时延大于保护间隔时,采用信道压缩方法后存在的问题,指出了信道压缩后目标信道某些频点产生深衰落的可能性,提出了一种OFDM传输系统中双重自适应配置的多径干扰抵消方法。通过自适应配置与信道压缩相结合的方法克服了压缩后由目标信道频率深衰落产生的较低信噪比的子载波在频域均衡时的影响,在减少系统保护间隔开销的同时进一步改善了误码率;通过蒙特卡洛(MONTE CARLO)方法在无线信道条件下对算法进行了模拟,模拟结果显示该方法能有效改善系统性能。     

MIMO-OFDM系统中高性能同步算法

利用所有发送天线同时发送的移位正交chu序列对已有的定时和频偏估计算法加以改进,提出了一种在多径衰落信道下具有高精度的快速多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统定时和频偏估计新方法．分析表明,新方法具有定时准确检测概率高和小数频偏估计准确的优点,并且利用该算法可以在时域直接估计整数频偏,无需进行FFT运算,从而降低了系统同步的计算量．新算法的有效性在AWGN和第一径不是最强径的多径衰落信道下得到了验证．