一种高精度载波频偏复矢量FFT检测方法

载波恢复中高精度的频偏检测与跟踪是高性能锁相位环路实现的必要条件.本文首先构造一对有关载波频偏的希尔伯特复信号,再基于最大似然参数估计,提出一种复矢量快速傅里叶变换的频偏估计方法,该方法可精确地检测出载波频偏的绝对值大小和正负方向.该方法的精确度与输入端信噪比大小无关,而只与频偏检测器FPGA实现模块的设计参数有关.     

上行MIMO-OFDMA系统的频偏和信道联合估计算法

针对上行多输入多输出－正交频分多址(MIMO-OFDMA)系统, 提出了一种基于粒子滤波的信道响应和载波频偏联合估计算法. 首先对信道响应和载波频偏分别采用自回归(AR)和正则化自回归(GAR)模型进行建模, 然后利用Rao-Blackwellization理论降低粒子滤波算法的计算复杂度, 载波频偏通过粒子滤波算法进行估计, 而信道冲激响应则通过卡尔曼滤波更新获得. 仿真结果表明, 提出的改进算法可以获得比传统粒子滤波算法更低的误块率性能, 而算法的复杂度仅略有提高.     

OFDM系统中快速频偏估计

提出了正交频分复用(OFDM)系统中一种新的载波频偏估计算法.载波频偏估计过程可分为获取和跟踪,其中,获取过程和时间同步是同时完成的.新算法可实现的最大载波频偏获取范围是整个信号带宽的一半.新的跟踪算法是一个最大似然算法,在加性白噪声高斯信道(AWGN)下,当N(训练序列长度的一半)等于128时,其性能比Schmidl算法提高约7.27 dB;在多经信道下,当信噪比不是很高时,新算法仍具有优势.     

OFDM系统在多径衰落信道下的时钟同步

为消除时钟同步误差对正交频分复用（OFDM）系统的影响，提出了一种可工作在多径衰落信道下的时钟同步方法.该方法分为时钟频偏估计和时钟频偏补偿两个步骤，在估计时钟频偏时，利用了相邻符号的相邻导频之间的相关性；在补偿时钟频偏时，采用了数字内插环路，这使得时钟同步模块可在全数字接收机中实现.该方法的一个好处是，当存在载波频偏时仍可正常工作，这说明时钟同步可在载波同步之前完成.结果表明，该方法具有足够大的时钟频偏捕捉范围，可用于IEEE802.11a系统和DVB-T系统的接收机中.     

分布式V-BLAST OFDM中存在多个频偏时的信号检测

在采用分布式发射天线的垂直贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)正交频分复用(OFDM)系统中,由于各发射天线与接收机之间的载波频偏(CFO)均可能不同,因此必须在信号检测中考虑多个频偏的影响。该文利用迫零(ZF)检测的固有特性,提出一种适用于低时延扩展多径信道的低复杂度频偏校正方法;再针对其不足,结合传统频偏校正方法,提出了采用两次频偏校正的基于迫零的信号检测方法。仿真结果表明,在低时延扩展信道下,该文所提频偏校正方法能有效消除多个频偏对系统性能的影响;且在时延扩展较大时,采用两次频偏校正的信号检测方法能进一步改善系统性能。     

连续相位调制的定时-频偏联合估计方法

针对连续相位调制信号的同步问题,研究了一种定时-频偏联合估计算法.算法分3步实现：(1）对接收基带信号差分并平方,得到四阶非线性变换值;（2）求其二阶统计量;（3）基于该统计量联合估计定时偏差和载波频偏.通过改变载波频偏值及参与二阶统计量计算的符号数,对定时同步及频偏估计性能进行研究.在加性高斯白噪声信道及Rice慢衰落信道下分别进行仿真.加性高斯白噪声信道仿真表明,算法在载波频偏达到15%符号率条件下仍有出色同步性能,当参与估计的符号数等于64时,定时偏差和频偏均方误差分别达到10－6及10－5以下;低信噪比不影响算法定时恢复性能.Rice慢衰落信道仿真表明,算法具有一定的抗衰落能力,适当改变Rice信道模型参数能提升其性能.算法采用非数据辅助方式及前馈结构,同步捕获快速,实现简单,适合于突发通信.     

利用沃尔什码扩频的MC-CDMA系统频偏估计算法

针对多载波码分多址(MC-CDMA)系统上行链路存在的多用户载波频偏问题,提出了一种利用沃尔什码进行扩频的载波频偏估计导频算法．该算法使用全1的沃尔什码作为专用扩频码,对频偏待估计用户的两个相同导频符号进行扩频; 在接收端,利用导频的专用扩频码码片与信息符号的扩频码码片不同的均值特性,得到频偏待估计用户的导频接收信号的近似成分,并从中利用辐角值提取方法得到载波频偏估计值．仿真结果表明: 在频率选择性衰落信道下,与基于信号子空间分解的自适应训练序列(ATS)算法相比较,该算法降低了计算复杂度,而且频偏估计的性能也很接近ATS算法,适用于系统在信息数据发送的过程中需跟踪频偏变化的场合．     

MIMO OFDM半盲载波与信道联合估计

综合考虑频偏与信道估计这两方面的因素,克服其单独估计无法使系统性能达到最优这一缺陷,提出了一种新的适用于MIMO-OFDM系统的半盲载波与信道联合估计算法。该算法通过时域重复数据段方法与子空间方法相结合实现了MIMO-OFDM系统的载波同步与信道估计,并分析了载波频偏对系统性能的影响。理论分析与仿真结果表明,所提算法具有较宽的频偏估计范围,在频率选择性衰落信道下能够取得良好的估计性能并优于其它同类算法。     

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．     

多载波时频联合分集码分多址系统及性能分析

多载波系统对频率偏移比较敏感,频偏会引起信道间干扰,进而使符号同步受到影响.这里提出了一种改进的多载波直接扩频序列码分多址(DS CDMA)系统,发射端通过对用户伪随机序列进行正交化处理使子载波信号在时域和频域的正交性达到最大化.接收端使用时频RAKE接收机,可以使系统具有频偏分集和时延分集的性能.仿真结果显示,采用时频RAKE接收的多载波直接扩频序列码分多址系统,误码率性能得到了显著提高.     

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。     

基于自适应训练序列的MIMO-OFDM系统频率同步算法

对多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的频率同步问题进行研究,提出基于自适应训
练序列的MIMO-OFDM系统的频率同步算法. 所提出的训练序列利用接收端的信道状态信息(CSI)进行设计,并利用此训练序列对Schenk的载波频编(CFO)估计器进行改进,进一步提高了衰落信道下CFO估计的准确性. 仿真结果表明,本算法能降低信道噪声的干扰,提高时变信道下CFO估计精度.     

一种频域OFDM系统载波频偏估计方法

针对现有载波频偏估计算法存在复杂度高、频率估计精度差、估计结果均方误差大等缺点,提出了一种低复杂度的多导频频偏联合估计算法。该算法采用恒包络零自相关的CAZAC序列作为导频序列,运用最大似然法,迭代法进行载波频偏估计。仿真结果表明,相比于传统的载波频偏估计算法,文章算法复杂度低,具有更好的载波频偏估计性能。     

频率选择性衰落信道下SC-FDE载波频偏影响

为了研究载波频率偏移（CFO）对单载波频域均衡（SC-FDE）系统的影响,分析了迫零（ZF）、最大合并比（MRC）、最小均方误差（MMSE）均衡方案下,CFO引起的星座图畸变以及干扰的类型和特点.推导了信干噪比（SINR）损失的理论表达式,并基于数值分析和蒙特卡洛仿真分别获得了SC FDE系统不同频偏下的SINR和比特误码率（BER）性能曲线.与相同条件下的正交频分复用（OFDM）系统进行比对分析,结果表明,频率选择性衰落信道下SC FDE系统在相位旋转、干扰和SINR损失的综合影响下呈现出对频偏敏感的特性,高阶调制的情况下其敏感程度与OFDM系统相当.分析结果和结论对于高速无线通信系统的设计具有一定的参考价值.     

非合作通信中OFDM系统的载频偏移盲估计方法

In view of the problem of poor carrier frequency offset estimation performance over multipath channels for orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) systems in non-cooperative communication, a new blind carrier frequency offset(CFO) estimation method is proposed. Firstly, the cost function based on the difference in amplitude is proposed. Secondly, the terminal cost function is derived by the product of the adjacent subcarrier's amplitude. Finally, the CFO estimation based on the polynomial interpolation is realized by the transformation cost function. Simulations show that the proposed CFO estimation method has a better performance and lower computational complexity over the multipath channels.     

时变信道下OFDM系统载波频偏估计算法研究

针对时变信道下OFDM系统的载波频偏估计,对现有的几类典型载波频偏估计算法的原理和步骤进行归纳总结,通过对载波频偏估计的性能仿真进行对比,分析其算法的优劣,以期为在时变信道下OFDM系统的频率同步技术的进一步研究提供有益的参考.     

一种基于单纯形法的改进中心引力优化算法

针对中心引力算法无法在演化速度和求解质量之间做到有效均衡,提出一种基于单纯形法的改进中心引力算法.该算法通过周期性地把单纯形算子得到的最优个体迁移到中心引力算法的探测器种群中,达到中心引力算法和单纯形法(SM)的协同搜索：单纯形法借助中心引力算法跳出局部最优点,中心引力算法依靠单纯形法提高局部搜索能力.为了强化两种算法的作用,将改进的单纯形法应用到算法设计中,对算法的参数进行灵敏度分析,为中心引力算法的参数设置提供建议.通过６个典型的2～40维测试函数对算法进行测试,数值试验结果表明:新算法有效地克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,与对比算法相比性能更佳.     

Synchronization and channel estimation for MIMO OFDM wireless LAN systems

A new preamble structure is designed for wireless LAN based on MIMO OFDM systems, which can be used for both synchronization and channel estimation. Modulatable orthogonal polyphase sequence is utilized in training symbol design regarding its correlation properties. The time synchronization and channel estimation are achieved by measuring the correlation between the received training sequence and the locally generated training sequence. Repeated training symbols are used to get carrier frequency offset (CFO) estimation. It is shown from the analysis that the accuracy of frequency synchronization is close to the Cramér-Rao lower bound. The training sequences are optimal for channel estimation based on the minimum mean square error (MMSE).     

一种估计TSD信道的扩展时间的方法

复本相关器，复本相关积累器和分段复本相关器分别是理想信道，时间扩展信道和频率扩展信道的最佳似然比检测器。针对实际中信道扩展时间未知的问题，提出了一种简单的，易操作的估计目标回波时间扩展长度的方法，解决了复本相关积累器的严重失配问题，最后对该方法进行了仿真计算，表明该估计方法是可行的。