OFDM信号伪逆谱分析及参数估计

提出一种基于伪逆谱的OFDM 信号盲检测方法,方法充分利用了OFDM信号伪逆谱谱线的隐含周期性,具有较强的抑制加性干扰和乘性干扰的能力,能够在较低的信噪比条件下快速准确地检测OFDM信号,可以精确估计出OFDM信号的子载波频率间隔、符号周期、信号带宽、子载波数目,具有运算量小、精度高、适于硬件实现等特点。仿真结果进一步说明了该检测方法的有效性。     

随机共振应用于窄带PSK信号检测的研究

非线性随机共振系统能够有效利用噪声能量增强微弱周期信号,因此可用于强噪声背景下的微弱通信信号检测。本文提出基于人工鱼群算法的自适应随机共振方法处理相移键控(PSK)信号,分别从算法应用于参数估计、应用于提高带内信噪比、应用于降低检测信噪比门限三个角度分析本文算法对PSK信号检测带来性能上的提升,阐述了采样率在窄带PSK信号随机共振中的作用。对比谱线法,基于人工鱼群算法的自适应随机共振能够明显提升PSK信号参数估计性能,并且将参数估计信噪比门限降低3-6dB。此外,本文验证得到随机共振直接处理窄带周期信号没有实际提升效果。      

频率选择性衰落信道下OFDM子载波数盲估计

提出了一种在频率选择性衰落信道下的基于高阶循环累积量的OFDM信号子载波数盲估计方法,扩展了该方法的适用范围,并进行了理论推导和试验仿真。结果表明OFDM信号的特定高阶循环累积量仅在子载波位置存在,通过检测循环频率的个数可以估计出子载波数。高阶累积量具有良好的抗噪性能,在低信噪比下具有良好的估计性能。     

OFDM系统中的迭代并行子载波间干扰消除技术

由于实际信道的时变性，OFDM系统中每一子载波上的接收信号受到其它子载波上所传输信号的影响，形成载波间干扰(ICI)并造成误码性能降低。本文提出了适用于OFDM系统的迭代并行子载波间干扰消除接收技术，分析和仿真结果表明此方法可以有效地消除载波间干扰，在归一化多普勒频移为0．1和0．001时，分别提高接收机的性能0.8dB和0．5dB。     

一种基于相位轨迹的OFDM信号盲分析方法

随着第五代移动通信技术、低轨卫星互联网等通信系统的发展，正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术凭借良好的频谱效率得到日益广泛的应用。但OFDM系统信号参数复杂，对非合作条件下的盲信号分析带来了较大困难，需要在尽可能少的先验信息下，判定信号参数。为此，提出了一种基于相位轨迹特征的OFDM信号盲分析方法，利用OFDM信号固有的循环周期性，粗估计子载波数及子载波间隔，在此基础上通过非线性变换等处理获取子载波间及符号间的相位变化轨迹，基于相位变化轨迹分析其反映的采样定时误差、载波频率偏差等参数信息并修正估计值，最终通过信号接收误码率进行估计参数正确性验证，实现了对OFDM信号盲分析。仿真分析结果表明，在信噪比(SNR)大于8 dB时，即可实现参数准确估计，优于利用先验信息的相关处理方法。     

OFDM吞吐量最大化自适应分配算法

基于信噪比(SNR)门限的OFDM自适应分配算法在达到系统传输质量要求时,各子载波的信噪比都具有一定的裕量,在发送端该裕量可等效为功率裕量。研究了该功率裕量在各子载波上的分配,并在基于SNR门限的OFDM自适应分配算法的基础上提出了一种改进算法。仿真结果表明,改进算法与原算法的BER性能相当,且可明显提高系统的吞吐量。在遵循IEEE802.11a标准的OFDM系统中,改进算法的吞吐量平均比原算法提高了0.5bit/子载波。     

基于判决反馈的OFDM载波频率同步环路

对OFDM系统中一种基于接收时域信号重构的载波频率盲估计算法进行了进一步的研究,分析了在这种方法中影响估计精度的4个方面的因素。为了减少载波频率估计的剩余误差,通过在频率补偿时增加反馈因子,提出了一种基于判决反馈的载波频率同步环路结构。通过调整同步环路的环路增益,可以获得更好的频率跟踪性能。如果信噪比达到9dB,即使存在较大的频率漂移,剩余频偏也被限制在子载波间隔的1%以内。     

OFDM系统中基于最优门限选取的窄带干扰抑制方法

针对正交频分复用（OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统的窄带干扰问题,提出一种基于接收信号概率分布求取门限的抑制方法。在信道估计阶段,通过空子载波与非空子载波分别估计噪声方差与期望信号幅度,并通过它们与门限值的拟合关系求得干扰抑制门限,如果某些子载波上的包络值高于门限,则认为这些子载波受到了干扰;在信道均衡阶段,对确认受到干扰的子载波数据置零,从而降低窄带干扰对最终译码结果的影响。理论分析和仿真结果表明,该方法能有效的对窄带干扰进行检测与抑制,改善系统的性能,且便于硬件实现。      

降低光OFDM系统峰均比的TR-clipping算法

针对光正交频分复用(O-OFDM)系统中峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,对传统的预留子载波(TR)方法进行了改进并引入到O-OFDM系统,提出将削波与TR法相结合,以减小削波噪声对信号的影响,同时有效降低信号的PAPR。研究结果表明:本文方法计算复杂度较低,易于实现;通过合理地选取门限A与预留子载波条数W的大小,可以有效抑制削波噪声在信号带内与带外引起的畸变;在误码率BER=10-6的条件下,当削波率γ由7dB降低至2dB时,所需的光信噪比(OSNR)相比削波法降低了0.2～7dB。     

OFDM盲载波间干扰抑制与同步算法研究

针对载波频偏引起的子载波间干扰问题,提出一种基于独立分量分析的OFDM载波频率同步算法。本算法直接实现载波频率同步,可以避免基于导频机制的频偏估计和由频偏估计误差带来的频谱效率降低与性能损失。首先建立含频偏OFDM独立分量分析模型,然后从最大似然原则得到分离的代价函数,结合自然梯度优化得到OFDM源信号实现载波频率同步。理论分析表明,提出的算法不仅具有基于最大似然的频偏补偿性能而且提高了系统的输出信噪比。最后,仿真分析证明了算法的有效性。      

基于随机共振的双门限协作频谱感知算法

针对现有频谱感知算法在低信噪比（SNR）环境中性能检测不佳的问题以及传统随机共振（SR）检测弱信号的方法在实际应用中存在的局限性,通过设置最优门限,计算出最优的协作用户数量,提出了一种基于随机共振的双门限协作频谱感知算法,并对提出的算法进行了性能分析。DCSSR算法通过将位于双门限不确定区域的统计数据经过随机共振系统,进一步提高频谱感知算法在低信噪比下的检测性能。仿真结果表明,在不同信噪比和虚警概率下,DCSSR算法相较于传统单门限能量协作算法、双门限能量协作算法以及单门限随机共振协作算法,检测性能都得到了提升。在信噪比为-20 dB时,提出的DCSSR算法相较于传统单门限能量检测协作算法,检测概率提高了80%。     

噪声鲁棒的动态范围压扩算法

结合基于递归平均的噪声估计算法和动态范围压扩算法,提出了一种动态调整噪声抑制临界点的动态范围压扩算法。通过对噪声水平的动态估计,实时调整噪声抑制阈值,在进行听力补偿的同时进一步提高信噪比,避免了动态范围压扩算法在放大语音的同时,噪声也被放大的问题。试验结果表明,该方法在4种不同的噪声环境下,进行听力补偿之后,相对于典型的动态范围压扩算法,信噪比平均提高约9．7dB。     

MIMO-OFDM系统Turbo接收机中的限幅非线性失真迭代对消法

在多入多出的正交频分复用系统中,常采用Turbo接收以保证系统性能。在正交频分复用系统中,限幅技术是常见的峰值平均功率比抑制技术,但限幅带来的非线性失真会造成带内失真和带外辐射,从而恶化系统性能。本文提出可以利用Turho接收机的先验信息进行限幅非线性失真的迭代对消,从而在引入少量复杂度的基础上,对抗限幅带来的影响。仿真结果表明,引入限幅非线性失真迭代对消算法可以有效提高系统性能,限幅门限越低效果越明显。     

一种提高恶劣环境中电台话音质量的方法

针对恶劣环境中电台话音质量差这一难题,提出了一种有效的解决方法。首先在最小值控制的递归平均Ⅱ型（MCRA-2）算法基础上,提出了一种改进的MCRA-2算法。该算法采用自适应平滑参数和双检测门限,能有效减小音乐噪声,提高噪声估计准确性;然后将该噪声估计算法与对数最小均方误差估计器相结合,实现话音降噪,提高恶劣环境下电台话音质量;最后利用噪声估计结果和降噪后的话音信号,采用信噪比判决算法,自适应估计静噪门限,实现自适应静噪,进一步提高话音舒适度。实验表明,采用该方法的电台在大噪声、强干扰等恶劣环境中使用时,能明显改善话音质量,有效减轻收听者听觉疲劳。     

基于循环自相关的OFDM时间参数盲估计改进算法研究

在非协作通信领域，传统的基于循环自相关的OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）时间参数盲估计算法常分析的是无导频OFDM信号，不适用于实际应用场景中含导频OFDM信号的参数盲估计。本文分析了不同导频图案的OFDM信号循环自相关谱特性，针对谱特征变化改进了OFDM信号参数估计算法。改进算法既适用于无导频OFDM信号，也适用于不同导频图案的OFDM信号。仿真结果表明，对于无导频OFDM信号，改进算法比传统算法的时间参数估计误差可降低一个数量级；同时改进算法有效避免了导频引入的二阶周期性谱峰对OFDM时间参数估计的影响，可精确估计含导频OFDM信号的时间参数，具有很好的鲁棒性和应用价值。      

基于时频分析的多跳频信号盲检测

为了减小低信噪比下干扰和噪声对跳频信号检测的影响,提出一种基于时频分析的多跳频信号盲检测算法.针对跳频信号、定频信号、高斯白噪声具有的不同时频分布特点,该算法利用短时傅里叶变换得到的时频图构造时频对消比;理论分析得到各信号的时频对消比是不同的,因此将其作为检测统计量,实现高斯白噪声背景下跳频、定频信号的盲检测.仿真结果...     

基于导频辅助的低压电力线通信系统信道估计算法

针对低压电力线信道噪声强、衰减大的问题,基于OFDM技术的电力线通信系统采用时域扩充结构,提高导频数据的可靠性.确定了在OFDM时域扩充结构中应用LMMSE准则时最大多径时延的最优取值.在此基础上提出一种更适合时域扩充系统的信道估计优化算法,通过利用OFDM符号内所有导频参与信道估计从而在低信噪比条件下获得更低的误码率.仿真结果表明提出的改进算法与传统LMMSE算法相比具有更好的信道估计性能,在信噪比低于0dB时改进算法的性能优势更加明显.     

一种改进的OFDM/OQAM系统信道估计算法

基于块状导频的信道估计方法可以克服OFDM/OQAM(OFDM/Offset QAM)系统所固有的符号间和载波间干扰,从而成为该类系统通用的信道估计方法。该文基于块状导频结构和OFDM/OQAM的系统特点,分析了系统相邻子载波之间的相关性,并在此基础上提出一种改进的信道估计算法,通过计算相邻子载波的相关系数,在频域进行有效的加权运算来降低干扰和噪声对信道估计的影响。分析和仿真结果表明,该算法能够有效地提高传统算法的信道估计精度和系统性能。     

一种随机共振联合小波变换的符号速率估计方法

在非合作通信中,很多情况下由于信道恶化,使得接收信号的信噪比偏低,导致无法对符号速率这一重要参数进行准确估计.随机共振能够在一定程度上利用噪声能量,使其转移并增强微弱信号,小波变换则可以有效检测相位和幅度的瞬变,利用二者各自优势,提出了一种将随机共振与小波变换联合进行MPSK（Multiple Phase Shift Keying,多进制数字相位调制）和MQAM（Multiple Quadrature Amplitude Modulation,多进制正交幅度调制）信号符号速率的估计方法.先利用自适应参数调节随机共振为带噪信号匹配最佳系统参数,之后利用Haar小波变换进一步提取突变信息,不仅弥补了单独使用随机共振效果不佳及其作为非线性系统易发散的缺点,还降低了小波最佳尺度难以确定的影响.仿真实验表明,该方法能够在一定程度上提高输出峰值,降低信噪比门限,适合于低信噪比下的符号速率估计.