跳频OFDM通信系统同步算法及实现

结合跳频通信技术抗干扰和正交频分复用(OFDM)技术节省频带资源的优点,提出了一种通信帧格式及其同步算法。该算法构造了每个载波上传输隐藏伪随机序列的OFDM数据,利用伪随机序列良好相关特性实现了定时估计和粗频偏捕获,再使用ML估计算法进行细频偏估计,能够使OFDM技术应用到跳频通信领域。仿真和实验结果表明,在多径信道下,提出的算法单个定时估计和频偏估计误差小。     

分布式MIMO-OFDM系统的同步捕获算法

该文提出了一种分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统初始信号检测和同步捕获算法。该算法设计了导频符号,采用谱分析方法实现可靠的初始信号检测、粗定时和粗频偏估计,并在快速傅里叶变换(FFT)之后进行精确地频偏和定时估计。仿真结果表明,该算法在低信噪比多径瑞利信道条件下具有很好的性能。     

地空测控链路OFDM信道估计

针对无人飞行器大动态运动特点,提出利用地空测控窄带扩频链路的信道估计,辅助OFDM传输方式的下行宽带链路进行信道估计的方法。基于OFDM信道估计基带模型,设计了奇偶OFDM符号分组交错导频插入方式,设计了基于窄带链路多普勒频偏、多径时延信道估计的宽带链路信道估计算法。在大多普勒与多径传输信道下对算法误码率性能进行了仿真,验证了下行宽带链路具有较强的抗大多普勒、抗多径衰落的性能。     

一种基于频域相关实现OFDM时频同步的方法

该文根据频域相关的原理,提出了一种新的用于无线移动信道下的正交频分复用(OFDM)系统的时频同步算法。该算法能够同时实现时间同步与频偏估计。该算法设计了一个长为一个OFDM信元的前缀信元,使用在频率域相关的方法来实现初始时间同步。该算法利用时间同步的相关结果以及匹配相关的原理实现初始频偏估计,并且能够将初始频偏估计的估计范围扩展到整个OFDM的系统带宽。仿真结果表明,在高斯信道与衰落信道下,该算法具有良好时频同步性能。     

OFDM/OQAM系统中联合迭代信道估计和信号检测

与基于复数域空间正交条件的传统正交频分复用系统(OFDM with Cyclic Prefix, CP-OFDM)有所不同,基于交错正交调制的正交频分复用系统(OFDM/Offset QAM, OFDM/OQAM)满足实数域空间严格正交条件。因此在多径衰落信道条件下,CP-OFDM系统中的信道估计方法会导致OFDM/OQAM系统严重的字符间干扰和载波间干扰。该文结合OFDM/OQAM系统结构特点,提出了一种基于迭代信道估计和信号检测算法。该算法通过信道估计器和接收到的信号互相交换信息,消除导频序列中的字符间干扰和载波间干扰,提高信道估计和信号检测的准确度。仿真分析结果表明,经过一定次数迭代处理后,OFDM/OQAM迭代信道估计性能趋近于理想信道估计性能。     

一种用于OFDM系统的频偏估计方案

针对时变多径的移动信道,提出了一种应用于OFDM系统的基于时频域联合导频的频偏估计方案。理论分析给出了该频偏估计方案的估计精度和适用范围,同时仿真验证了该方寒无论在高斯信道还是多径衰落信道下都有很好的性能。     

OFDM系统中基于PN序列的迭代相关检测信道估计

提出了一种基于PN序列进行时域迭代相关检测的信道估计算法,在典型信道下,采用该算法后系统的误码率性能优于传统的频域导频系统.PN序列还可以用于多用户检测、频偏估计和定时同步,因而OFDM系统中使用PN序列的帧结构可以减少系统资源开销,提高频谱利用率.     

认知无线电中OFDM信号信噪比盲估计

针对认知正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)系统中低信噪比多径信道下传统的OFDM信号信噪比盲估计算法的估计性能差,计算复杂度高的问题,提出一种新的OFDM信号信噪比盲估计方法,该方法首先利用自相关函数的特性粗略估计出信道阶数,确定循环前缀部分中不受符号间干扰的数据区间,然后根据选定区间的数据的自相关函数值估计接收信号的信号功率,最后利用循环前缀数据为部分有用数据的复制这一特性估计出噪声功率,从而估计出接收信号的信噪比。仿真实验结果表明,提出的方法无需任何先验信息,在低信噪比多径信道下具有良好的估计性能,且计算复杂度低,更适合于认知OFDM系统。     

一种改进的适用于无线瑞利衰落信道的OFDM时频同步算法

正交频分复用(OFDM)技术已经广泛应用于各种高速宽带无线通信系统中.然而OFDM系统相比单载波系统更易受到频偏和时偏的影响,因此实现系统的时频同步技术是OFDM系统中非常关键的技术.该文介绍和比较了当前用于OFDM系统的多种同步技术,并提出了一种适用于无线瑞利衰落信道的0FDM时频同步算法,该算法利用一个OFDM导频符号可同时实现符号同步和频率同步,极大地提高了符号估计的精度.仿真结果表明,在多径信道下,该算法的性能比传统算法的性能有很大的改善.     

短波窄带OFDM调制解调器设计与实现

在技术和参数上设计实现了应急通信系统中短波窄带正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)调制解调器。依据短波多径信道传输特性和应急通信分组突发传输的特点,研究了适合系统传输的延时相关帧检测、载波频率同步、符号定时同步和信道估计等算法。在3 kHz话音带宽上按照系统速率要求研究设计了短波OFDM调制解调技术参数和技术方案,分析了接收信号帧检测和符号定时同步响应,仿真实现了多径信道下短波窄带数据的高速传输。     

多径信道下OFDM系统小数倍频偏估计算法改进研究

针对多径信道环境下OFDM系统小数倍频偏估计精度不足的问题,提出一种基于循环前缀(CP)估计的改进算法.该算法重点在于准确搜索出受到多径干扰的数据范围,利用未受到多径干扰的CP数据进行ML频偏估计,并对估计值加以修正,使得估计结果更加精确.仿真结果表明,改进算法相对于原算法具有更好的估计性能.     

非数据辅助的OFDM系统采样频率同步算法

研究了OFDM系统中采样频率的同步问题,提出了一种基于延时相关的时域非数据辅助采样频率同步算法.算法通过对时域信号进行延时相关,以提取OFDM符号的周期标记;然后通过收端和发端在相同的周期个数内采样点数之比得到采样频率偏差.该算法不需要预先进行OFDM符号同步和载波频偏估计,且具有较大的频率偏差估计范围.由仿真结果可以看出,该采样频率估计算法性能受累积时间及循环前缀的长度影响,不受采样频率偏差、载波频率偏差及OFDM系统基带调制方式影响;在6径典型市区(TU)信道下,与其它同类算法相比,该算法具有较好的性能.     

周期前导结构OFDM帧信号的检测

该文研究了具有多周期前导字WLAN OFDM帧信号在多径弥散信道、存在载波频偏条件下的检测。考虑到接收机自动增益控制(AGC)的影响,帧检测可以看作一个含未知参数的假设检验问题。根据广义似然比检验原理,并利用信号周期性的特点,导出一个具有恒虚警特性、对载波频偏不敏感的帧检测器。文中用广义Lambda分布描述帧检测器在无信号时的统计特性,并根据Neyman-Pearson准则给出一定虚警概率下的判决阈值,最后通过计算机仿真得到帧检测性能。     

一种可靠的OFDM系统时间和频率同步方案

在无线信道中,由于多径和频偏的存在,影响了OFDM系统中同步的准确性.结合中国移动多媒体广播(CMMB)信道帧结构、调制及其信道,提出了一种适用于多径衰落信道、高频偏的OFDM系统时间和载波频率同步方案,能准确地完成帧同步和频偏估计.     

一种基于分散导频块的频偏估计新算法

针对短突发信号解调的需要,提出了一种基于分散导频块的频偏估计新算法。区别于以往基于连续导频的频偏估计算法,该算法除利用了导频本身已知信息外,还充分利用了导频的位置信息。在相同的帧效率下,相比于基于连续导频的频偏估计算法,该算法可以获得更好的估计性能。理论分析和仿真结果都表明,该算法在其无偏估计范围内估计性能达到了相应帧结构下的克拉美罗界。     

基于SCKF的OFDM信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)技术具有抗多径、频带利用率高的优点,但随着传输距离的增加,信道条件的恶化,以及多径、多普勒频移影响的加剧,OFDM系统的通信传输变得愈加困难,因此研究有效的信道估计算法具有重要的现实意义。针对这些问题,提出了一种基于平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)的信道估计方法,通过对OFDM子载波的信道响应进行递推,可实现OFDM系统信道的精确估计;仿真实验表明,与传统最小平方(LS)信道估计算法、离散余弦变换(DCT)信道估计算法相比,新算法具有更好的抗噪声性能。     

多径衰落信道下的OFDM时频联合同步算法

符号定时和载波频率偏差将严重影响OFDM系统的性能。基于具有重复结构的CAZAC序列,提出了一种仅利用一个CAZAC符号实现符号定时、整数倍频偏与小数倍频偏估计的同步算法。这种算法在完成粗定时同步的同时得到整数倍频偏估计,然后根据整数倍频偏估计值对定时估计进行修正,最后完成小数倍频偏估计。分析与仿真结果表明,该算法相对经典算法,不但提高了传输效率,还显著改善了OFDM系统的定时与频偏估计性能,相比CAZAC序列算法,提升了多径信道下的同步性能。     

一种基于CRS插值的频偏估计方法

针对正交频分复用系统对频率偏移异常敏感导致接收机无法正确解调信号的问题,提出了一种小区特定参考信号(Cell-special Reference Signal,CRS)改进的频偏估计方法。首先,对发送的CRS与接收的CRS进行互相关运算,得到信道估计值;然后,对CRS在频域进行插值,使得每个时隙中不同OFDM符号对应子载波位置的参考信号相同;最后,对两个不同OFDM符号中的参考信号部分进行相关性运算,求出频偏。与基于CRS的频偏估计方法相比,该方法用信道估计值做互相关运算,消除了噪声和多径干扰带来的影响;通过对CRS进行插值,提高了频偏估计精度;通过减小计算相关性的两OFDM符号间的距离,使频偏估计范围由\[-1 kHz,1 kHz\]扩大到\[-1.75 kHz,1.75 kHz\]。     

一种新的基于稀疏导频的OFDM定时同步算法

本文研究了OFDM系统中精确定时估计问题.论文提出了一种新的数据辅助定时同步算法,算法适用于可分辨径数目较少的多径信道环境.通过设计特殊形式的稀疏导频,算法的定时估计精度要优于经典的数据辅助定时估计算法.同时,用同一块导频还可以完成小数倍频偏估计,从而提高了导频的利用效率.仿真表明,算法同时具有较好的定时和频偏估计性能.     

OFDM中基于导频的加窗FFT信道估计

正交频分复用（OFDM）是一种正交的多载波复用技术,分析了OFDM系统中基于导频的信道估计模型;基于导频的信道估计需要进行插值,为了降低插值算法的复杂度,研究了基于导频的FFT信道估计算法。由于直接FFT信道估计算法存在能量频谱泄露问题,提出了基于汉明窗函数的优化型加窗FFT信道估计的算法。实验仿真表明：在多径衰落信道下,该算法能够有效地提高OFDM系统的信道估计性能。