OFDM削波噪声迭代消除算法

高峰均功率比(PAPR)的OFDM信号通过功率放大器的时候会产生非线性干扰,同时降低了放大器的工作效率。传统削波算法可以降低信号的PAPR,但是会带来较大的频谱扩展。作为一种新的削波算法,误差削波可以在降低OFDM信号PAPR值的同时不带来任何频谱扩展。但是这种削波会给信号带来更大的带内干扰噪声。提出了一种OFDM削波噪声迭代估计和消除算法,它能有效的消除由于误差削波带来的噪声。新方法通过建立削波噪声模型,在接收端根据该噪声模型用迭代的方法重新产生削波噪声。仿真结果表明,使用削波噪声消除算法后,使得系统的误码率性能接近未削波信号的水平。     

一种带有CFO补偿的OFDMA上行链路Turbo接收机

提出了一种带有多用户载波频率偏移(CFO)联合补偿功能的迭代(Turbo)接收机,用于频率非同步环境下的正交频分多址(OFDMA)上行信号接收处理。基于频域Turbo均衡原理,该接收机实现了带有软干扰消除(SIC)的CFO补偿、最小均方误差(MMSE)频域均衡和最大后验(MAP)信道译码的联合迭代处理。理论分析和仿真结果均表明:与传统的非迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机利用MAP译码器的软判决反馈信息实现了干扰重构和消除,在迭代中获得了更优的频率同步性能和误比特率性能;与现有几种典型的迭代接收机相比,文中所提Turbo接收机具有更优的误比特率性能和更低的实现复杂度。     

放大转发OFDM中继系统的一种叠加导频辅助信道估计和联合数据检测算法

针对源节点和目的节点之间没有直接路径的放大转发(AF)OFDM中继系统,提出了一种利用叠加导频(SP)进行信道估计和联合数据检测的算法.该算法首先将接收信号通过白化滤波器进行信号白化,然后利用SP获得等效信道的信道状态信息(CSI)初始估计值,并联合目的节点上的最大比合并(MRC)接收机,通过判决反馈迭代操作不断改进信...     

A joint iterative channel estimation and symbol detection algorithm for OFDM systems over time-varying channels

针对正交频分复用(OFDM)系统中由于信道快时变导致的子载波间干扰(ICI),基于基扩展模型,提出了一种时变信道下OFDM系统联合迭代信道估计与符号检测算法.该算法将基于基扩展模型的最小均方误差信道估计算法与一种类似于串行干扰抵消的符号检测方式相结合,并利用插值和滤波过程进一步消除噪声影响,进而通过联合迭代获得较为精确的符号检测结果.同时,利用带状矩阵近似降低算法的计算复杂度,在复杂度与算法性能之间取得比较好的折中.理论分析和仿真结果表明,在快时变信道条件下,这种新的联合迭代信道估计与符号检测算法可有效地提高系统性能.     

符号检测辅助的最大信干噪比干扰对齐算法研究

在K×K用户多输入多输出(MIMO)通信系统中,提出了一种符号检测辅助的最大信干噪比(SDA-MAX-SINR)干扰对齐(IA)算法。首先利用传统最大信干噪比(MAX-SINR)干扰对齐算法检测接收信号,其次直接利用检测的接收信号,基于最大信干噪比准则迭代计算接收端干扰抑制矩阵和发射端预编码矩阵。仿真结果表明,与传统的最大信干噪比干扰对齐算法相比,文中所提出的符号检测辅助的最大信干噪比干扰对齐算法在系统的均方误差(MSE)和误码率(BER)上的性能均有明显的改善。     

一种基于有限字符集特性的OFDM系统盲信道估计算法

针对正交频分复用(OFDM)通信系统中传统的基于发送信号有限字符集特性的盲信道估计算法复杂度高、实用性低的问题进行了研究,提出了一种降低算法复杂度的改进的盲信道估计算法。通过将OFDM系统的频域接收信号模型等价分解成多个接收信号分组的方式,改进算法仅需搜索单个发送信号分组便可实现盲信道估计,其计算量大大降低。此外,改进算法还可以通过控制盲估计算法中分组的数目很好地实现系统性能和复杂度的折衷设计,实用性也更强。数值仿真结果表明,改进算法的最优估计方案与传统算法的性能完全相同,且其次优估计方案的性能随着比特信噪比的增加逐步逼近传统算法,分别在10和15dB处趋于一致。     

IQ不平衡OFDM系统两种逼近最大似然性能的亚最大似然补偿算法

针对在同相正交IQ不平衡的正交频分复用(OFDM)系统中用传统的最大似然(ML)补偿算法需要二维复向量的搜索,从而导致计算复杂度较高的问题,提出了两种逼近ML算法性能的补偿算法,即一维实向量迭代搜索算法和二维实向量迭代搜索算法,它们通过在空间中迭代搜索一维或二维实向量来降低计算复杂度.仿真结果表明,上述改进的亚ML补偿算法的性能优于现有的频域和时域最小二乘补偿方法,逼近ML算法,其计算复杂度明显低于传统的ML算法,误比特性能与ML算法相当.     

基于离散傅立叶变换扩频的广义多载波系统收发机频域简化实现方法

针对基于离散傅立叶变换扩频的广义多载波(DFT-S-GMC)系统的收发机时域实现方法复杂度较高的问题,提出了一种频域等效收发机实现方法;利用滤波器组各子带频率响应能量比原型滤波器的时域冲击响应能量集中的特性,提出了一种基于该频域实现方法的收发机简化实现方法和结构.仿真和分析表明,在多径信道下,采用频域简化实现结构的收发机与现有基于时域实现结构的收发机的误码率(BER)性能几乎相同,但与现有时域实现方法相比,采用频域简化实现方法,DFT-S-GMC系统发射机的实现复杂度可显著降低.     

基于符号调整的OFDM系统载波间干扰抑制方法

基于组合优化理论,提出了一种通过调整子载波调制符号的正负来抑制正交频分复用(OFDM)系统载波间干扰(ICI)的方法.首先推导出了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的最优符号选择算法,并给出了降低其复杂度的简化算法;然后给出了二进制相移键控(BPSK)调制下减少算法码率损失的改进算法,而且在频率选择性衰落信道下对以上算法进行了推广.仿真结果证实,提出方法的误码率低于基于选择映射的载波间干扰抑制方法.     

抑制OFDM信号峰均比对直接检测光传输系统的性能影响

高峰均比是OFDM通信系统的主要缺点之一,光OFDM通信系统也存在同样的问题.本文将联合Hadamard变换和限幅(Clipping)方法抑制峰均功率比算法成功应用到直接检测的光正交频分复用光纤传输实验平台,重点研究了算法对系统误码性能的影响.实验中产生的2.5 Gb/s QPSK OFDM光信号在标准单模光纤中传输1...     

基于硬判决的BICM-ID系统的迭代载波相位同步算法

在基于迭代译码的比特交织编码调制(BICM-ID)系统中,提出了一种利用译码产生的硬判决信息作引导的迭代载波相位同步的算法.该算法等效于期望最大化(EM)算法,收敛于最大似然(ML)估计,利用Viterbi译码过程中产生的数据比特硬判决信息,通过迭代地在同步和解码之间交换信息来完成联合解码和载波相位同步,实现了联合解码同步.仿真结果验证了该算法的有效性.在相偏θ∈[-20°,20°]时,其误码率性能最佳;在迭代次数达到5次时,误码率性能基本接近理想同步性能,较传统的相位同步算法具有更优的性能.随着信噪比的增大,能更快地逼近理想同步性能.     

垂直空时分层多载波CDMA系统上行链路性能比较研究

根据应用了垂直空时分层(V-BLAST)结构的3种多载波CDMA系统——BLASTMC-CDMA系统、BLAST MC-DS-CDMA系统、BLAST MT-CDMA系统的发射信号、信道模型和接收信号,给出该3种系统的误码率公式。基于对这3种系统的误码率公式分析,比较了在带宽效率相同的条件下这3种BLAST多载波CDMA系统的误码率性能。数值结果表明:在信噪比较高的情况下,BLAST MC-CDMA系统有更好的误码率性能;在低信噪比情况下,BLAST MT-CDMA系统的误码率性能更好;BLAST MC-DS-CDMA系统的误码率性能相对较差。     

一种新的OFDM峰均功率比抑制算法

峰均功率比(PAPR)过高是OFDM系统的一个主要缺点,由于OFDM发射端功率放大器的非线性,高的峰均功率比会导致信号的频谱扩展,同时降低了放大器的工作效率。传统的削波算法虽然能够简单有效地降低信号的峰均功率比,但是会带来较大的额外频谱增益。为了克服传统削波算法的缺点,文中提出一种新的削波算法,该算法在降低PAPR的同时做到零频谱增益。并基于传统削波产生误差信号,通过对误差信号的滤波,以牺牲信号的EVM实现了零频谱增益。但又会带来较大的带内干扰,仿真表明配合相应的噪声消除算法,其误码性能接近未削波的原始信号水平。     

OFDM系统在时变信道下的迭代干扰抵消算法

为克服正交频分复用(OFDM)系统中因时变多径衰落信道破坏子载波的正交性引起载波间干扰(ICI),从而导致系统性能下降的问题,提出了一种基于最小均方误差(MMSE)估计和迭代算法相结合的迭代干扰抵消算法.为了消除一般MMSE均衡方法将载波间干扰当作加性高斯白噪声(AWGN)所带来的误差,该算法先使用MMSE方法对传输信号进行初值估计,再通过迭代干扰抵消和MMSE均衡相结合,来消除由时变信道所带来的载波间干扰.多次仿真表明,在时变多径衰落信道中使用本算法能够有效地消除载波间干扰,使系统性能得到很好的改善.     

一种低复杂度的DFT-S-OFDM系统迭代检测算法

针对LTE上行的单载波频分多址系统--离散傅立叶变换扩频的正交频分复用(DFT-S-OFDM)系统,提出了一种低复杂度的迭代检测实现方法.由于传统方法根据发射机与信道级联系统的等效传输矩阵,完成最小均方误差(MMSE)的迭代检测,但非对角矩阵求逆复杂度较高,因此,所提出的新方法对发送端DFT扩频后的信号先进行单点的MMSE检测,然后根据逆离散傅立叶变换(IDFT)解扩后的后验均值和方差等效得到输出外信息比特似然比.仿真结果表明,所提出迭代检测接收算法的性能与传统方法相近,而其实现复杂度则有较大降低.     

一种降低CO-OFDM系统PAPR改进的星座图扩展算法

相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中的较大峰值平均功率比(PAPR)问题会导致严重的光纤非线性效应。本文提出了一种改进的星座图扩展(ACE)算法,取得了更好的PAPR抑制效果。研究表明,ACE算法与凸集投影法(POCS)相结合可减少计算复杂度,但存在峰值再生现象等问题。为此,本文利用抛物峰值抵消(PPC)算法改善迭代过程中的峰值再生现象,并采用星座映射预修正技术提高了收敛速度。采用改进算法对4QAM、29 Gb/s的CO-OFDM系统进行了仿真实验,结果表明改进算法使OFDM信号的PAPR降低了4.41 dB,并且具有更快的收敛速度。     

一种用于多码CP-DS-CDMA系统的混合时频域均衡器

提出了一种新的用于基于循环前缀的多码直接序列扩频码分多址接入(CP-DS-CDMA)系统的混合时频域均衡器.该均衡器包括一个前向频域线性均衡器(FDLE)和一个反向时域线性预测器(TDLP).依据最小均方误差(MMSE)准则导出了该均衡器的最优系数,并证明了前向频域均衡器系数与反向时域线性预测器阶数无关,因此只需改变反向线性预测器的结构就可以灵活地调整系统性能.通过结合块交织处理,该均衡器能利用解扩后在符号级的判决结果,来增强反馈信号的可靠性.计算机仿真结果表明在多码CP-DS-CDMA系统中该均衡器比现有的频域线性均衡器有3dB的性能提高.     

DS-UWB接收机双陷波器抑制窄带干扰研究

针对直接扩频序列超宽带(DS-UWB)通信系统中常见的窄带干扰问题, 提出了一种采用陷波技术的窄带干扰抑制新方法.理论分析表明,传统的只使用接收陷波器的窄带干扰抑制方法在滤出窄带干扰信号的同时,也导致了有用信号和模板信号相关函数峰值的损失,劣化了系统误码性能,而该方法同时对接收信号和模板信号进行相同的陷波处理可补偿这种损失,提高系统性能.对DS-UWB接收机的仿真结果表明,当信干比(SIR)为-20dB时,采用该方法后误码率(BER)曲线与没有干扰时的曲线基本重合;当Eb/n0=8dB时,对应BER＝1E-3,该方法较没有陷波器时抗窄带干扰能力提高了26dB;较只有接收陷波器时提高了17dB.以上结果说明该方法是DS-UWB接收机窄带干扰抑制的有效方法.     

重叠FFT频域窄带干扰抑制的改进方法

为了克服基于FFT(Fast Fourier Transform)的频域干扰抑制算法通常采用数据加窗以降低频谱泄漏而引起扩频信号失真和信噪比损耗,提出了一种重叠加窗频域干扰抑制改进方法.该方法的特点是能实现信号的完全重构,避免加窗处理引起PN码相关特性的改变.理论分析和仿真结果验证了算法的有效性.仿真结果表明,该方法能有效消除加窗引起的频谱失真和信噪比损失,降低误码率,并适用于多种类型的窗函数.该方法的代价是增加了少量复数运算.     

一个MTCM-OFDM系统模型及其性能的分析

提出了一种将多网格编码调制(MTCM)与正交频分复用(OFDM)系统相结合的方法,建立了一个MTCM-OFDM系统模型,并对其进行了性能分析和仿真.分析表明,MTCM可提高系统的误码率性能,将MTCM应用于OFDM系统,能增大OFDM符号内一组子载波上符号序列之间的欧氏距离,从而降低误码率,但不会造成信息速率和带宽效率的损失.根据MTCM网格图中不同状态下输出符号序列可以有较大欧氏距离的特点,给出了一种符号序列的两步检测算法:首先利用最大似然序列检测以较大概率检测出网格图的状态序列,然后在两个连续的状态之间检测判决符号序列.该算法利用了MTCM编码调制的特点,因而时延小、复杂度低,性能逼近直接的一步最大似然检测.理论分析和仿真结果均证明了MTCM-OFDM系统和这种检测算法的上述性能特点.