CDMA系统频偏相偏补偿算法的改进与实现

鉴于CDMA2000系统下行同步过程中频偏估计的重要性,针对传统的时频二维联合估计算法存在计算复杂度高且不能快速跟踪频偏状态的缺点,提出了一种基于前向导频信号的频偏校正算法,即提取导频信号作参考,在系统能够容忍的最大频偏范围内对前向信道进行频偏相偏补偿。实验结果表明,该算法在CDMA2000高速移动环境下,能够连续快速对频偏相偏进行校正。     

基于LTE的高速铁路宽带通信上行频偏解决方案

基于LTE的高速铁路宽带通信系统存在较大的多普勒频偏,严重影响了上行链路的接收性能。针对该问题,提出了在终端利用全球定位系统对设备进行晶振的校准,从而可以较准确地估计信号传输中的多普勒频移,进而对上行发送信号进行频偏预补偿,同时在接收端通过导频对频偏进行进一步的处理。仿真结果显示,该方案可以较好地克服高铁系统中上行链路多普勒频偏的影响,提高上行链路的接收性能。     

SCM-OFDM系统中一种新型的盲频偏估计方法

该文提出了一种用于重叠码调制-正交频分复用(SCM-OFDM)系统中基于信号检测的频偏估计方法。这种估计方法首先利用SCM迭代检测器输出的判决符号重构接收信号,再利用最小均方误差准则对频偏进行估计。该方法不需要额外的训练序列或导频符号,是一种高效的盲频偏估计方法。此外,该文还提出了一种改进的频偏估计方法。在改进的方法中,接收机将频偏估计与信号检测进行联合迭代;这样在每一次迭代过程中,信号检测和频偏估计都需要执行一次,并且接收机在信号检测时可以利用上一次得到的频偏估计值进行频偏补偿。仿真结果表明,该文提出的基于信号检测的频偏估计方法能够高效并准确地估计出SCM-OFDM系统的频偏。     

卫星相干光通信多普勒频移开环估计技术

卫星相干光通信在国外已经接近工程应用阶段,主流的传输接收方式为BPSK调制/零差探测,接收端用光锁相环（OPLL）进行载波恢复。但即使在今天,光锁相环的实现依然有难度,而且存在捕获时间过长等现象。文中借鉴了现在的研究热点技术光纤通信中的频偏估计、载波相位恢复技术,针对星间激光通信中存在GHz量级大多普勒频移的工程背景,提出了一种基于DSP的频偏开环补偿算法。从理论上分析了该算法的原理,重点研究了激光器噪声和接收机噪声对频偏估计精度带来的影响,并通过仿真进行了验证。本振光功率为10 dBm时,当接收功率高于-47 dBm,误码率优于10-4;将接收功率提高10 dB后,频偏估计标准差小于370 kHz。     

一种基于用户扩频序列的MC-CDMA系统同步算法

系统同步是MC-CDMA中的关键技术,本文提出一种基于用户扩频序列的同步算法,该算法充分利用用户扩频序列的特性在频域采用分段相关求和实现整数倍频偏估计,然后将经频偏补偿后的接收序列和本地参考序列进行时域相关运算实现精确定时同步。文中的算法不需要插入导频或训练序列,数据传输效率和功率利用率高,仿真结果验证了算法的有效性。     

一种适用于机载MPSK数传的同步技术及FPGA实现

机载数传设备的高速运动会带来较大的多普勒频移,设计一种不受频偏影响的同步解决方案对数传性能非常重要;突发方式的数据传输也给数传设备的接收同步带来了难度.为此,对于相位调制数传,提出了基于已知相位序列的相关同步算法,可以实现相关输出与收发频偏无关,很好地解决多普勒频移下的同步问题.该算法在FPGA上实现比较简单,性能可靠.     

软件无线电中π/4-DQPSK突发信号位定时算法

阐述了一种新的适合于软件无线电的π/4-DQPSK突发信号的码元定时恢复、频偏估计和纠正方法.这种算法根据π/4-DQPSK本身特点,对信号能量检测、频移初捕实行并行处理,这与常规算法中的先信号能量检测,再估计多普勒频移,然后进行位定时捕获的串行处理相比,有较明显的优越性.该算法具有简单、计算量小和易于用DSP实现的特点,因此适合在软件无线电接收机中使用.     

基于EDFA的卫星相干光通信开环补偿技术研究

零差探测是卫星相干光通信的主流探测方式,其主要采用光学锁相环来消除多普勒频移和激光线宽造成的频率偏移的影响。但即使在今天,光锁相环的实现依然有难度,而且存在捕获时间过长等现象。本文将光纤通信中基于数字信号处理的频偏、相偏开环补偿技术应用于卫星相干光通信背景中,实现星间光通信中存在500 MHz量级频偏时的信息解调。同时,结合EDFA和相干探测的特点,利用EDFA对接收光信号进行预先放大,提高了接收机的灵敏度。仿真结果表明当信噪比高于7 dB时,频率估计的标准差小于8 MHz;在添加预先放大器后,当信号光功率高于-57 dBm时,误码率优于10-3。     

OFDM系统中基于差分编码的同步估计算法

提出一种新型的正交频分复用（OH）M）系统同步估计算法。采用差分编码,可以在不需要信道状态信息情况下,利用连续接收的两个OFDM符号进行频偏估计,适用于突发通信。该算法只需要一个训练序列,就可以有效地进行频偏估计,并且还可以进行符号定时估计。在短波宽带信道下的仿真结果表明,与传统算法相比,提出的算法提高了频偏估计精度。     

星载AIS信号的频偏估计

星载自动识别系统(AIS)中信号存在严重的多普勒频偏,影响信号的正确解调,而传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的频偏估计算法其估计范围无法满足需要.为此,提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法,通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负号,在此基础上对基于FFT的频偏估计算法进行改进,从而扩大频偏估计范围,实现对大的多普勒频移的估计.仿真和实验结果均表明,改进算法的频偏估计范围扩大为原来的2倍,具有很高的估计精度,十分接近修正后的克拉美罗界,且算法简单、易于实现.     

一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。     

基于差分编码的OFDM系统ICI消除方法的研究

在高速移动通信环境下,OFDM 系统在传输过程中出现的多普勒频移和收发两端本地振荡器之间的频率偏差,形成子载波间干扰(ICI)并造成系统性能降低。该文在分析子载波间干扰机制的基础上,从信道估计的角度提出了一种高效的ICI自消除差分编码方案。该方案提高了传统ICI自消除方案频谱利用率。仿真表明,在系统归一化频率偏差大于0.1时,该方案具有4 的信道估计增益,消除了因ICI带来的地板效应。     

TD-SCDMA系统频偏估计的研究

在TD-SCDMA无线通信系统中,对系统频偏进行快速和精确的估计是无线通信系统可以正常工作很重要的一个条件。没有准确的频偏估计作为前提,信道估计算法也不能对信道进行准确的估计,这样联合检测算法更发挥不了作用。充分考虑了TD-SCDMA无线通信系统中突发通信的特点以及帧格式,分析了利用导频信号和训练序列进行联合频偏估计算法的性能。仿真结果表明算法的复杂度不高,实用性强,频偏估计性能良好。     

面向高速移动通信系统的载波同步技术

针对高速移动通信系统大多普勒频偏和导频资源受限条件下的载频同步问题,提出了一种级联递进载波同步方法.首先利用数据帧首尾导频块估计与校正接收信号多普勒频率变化率;然后设计了基于多级自相关运算的高精度多普勒频偏估计模型;最后采用三阶锁相环跟踪剩余的多普勒变化率和频率偏移.仿真结果表明,该方法多普勒频率变化率校正满足载波同步...     

高动态弱直扩信号的分级捕获算法

针对低信噪比高动态环境下直扩信号经典捕获算法中多普勒频偏估计精度和快速傅里叶变换(FFT)运算量的矛盾,提出了一种基于频偏补偿的两级非相干累加捕获算法。该算法以部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换(PMF-FFT)算法为单元,首先利用第一级频偏粗估值对多普勒频偏进行补偿,然后通过调整第二级PMF-FFT中部分匹配滤波器长度并利用滑动平均窗对残余频偏进行精估。理论分析和仿真结果表明,与经典捕获算法相比,该算法在FFT运算点数相同的条件下,可以有效地提高多普勒频偏估计精度,并且在高动态环境下具有更好的检测性能。     

基于循环统计量检测的QAM信号多普勒参数盲估计

针对动中通卫星通信系统中QAM信号多普勒参数盲估计难的问题,提出了一种基于循环统计量检测的盲估计算法。算法无需同步和匹配滤波等预处理,通过检测QAM信号四倍频偏处的循环频率来估计多普勒频偏,并利用数据分段求频率的方法计算变化率。仿真结果表明,在低信噪比的高斯噪声信道和多径衰落信道下,算法均可以准确而有效地实现QAM信号多普勒参数的盲估计。     

一种强鲁棒性的载波参数估计解耦合技术

在高速移动通信系统中,收发双方往往面临较大多普勒频移和有限导频开销两个问题,从而会严重影响传统载波同步模式（Traditional Carrier Synchronization Pattern,TCSP）的整体性能.为此,本文提出了一种强鲁棒性的载波参数估计解耦合技术（Carrier Parameter Rstimation Decoupling Technique ,CPEDT）,并应用到传统载波同步模式（CPEDT-TCSP）中.首先在接收端任取一段导频信号进行解调操作,然后对解调信号进行有效延迟 长度为α的相关运算,一方面利用该相关运算的结果作频偏估计,另一方面利用取α为导频长度一半的相关运算结果的共轭形式与解调信号一同作最大似然相偏估计.理论分析和仿真结果均表明,考虑修正的数据帧结构,提出的CPEDT-TCSP可以实现传统载波同步模式中频偏估计和相偏估计的解耦合,同时还能够显著降低最大似然相偏估计的复乘运算量.     

Mobile speed estimation for broadband wireless communications over Rician fading channels

In this paper, a new algorithm is proposed to estimate mobile speed for broadband wireless communications, which often encounter large number of fading channel taps causing severe intersymbol interference. Different from existing algorithms, which commonly assume that the fading channel coefficients are available for the speed estimators, the proposed algorithm is based on the received signals which contain unknown transmitted data, unknown frequency selective fading channel coefficients possibly including line-of-sight (LOS) components, and random receiver noise. Theoretical analysis is first carried out from the received signals, and a practical algorithm is proposed based on the analytical results. The algorithm employs a modified normalized auto-covariance of received signal power to estimate the speed of mobiles. The algorithm works well for frequency selective Rayleigh and Rician channels. The algorithm is very resistant to noise, it provides accurate speed estimation even if the signal-to-noise ratio (SNR) is as low as 0 dB. Simulation results indicate that the new algorithm is very reliable and effective to estimate mobile speed corresponding to a maximum Doppler up to 500 Hz. The algorithm has high computational efficiency and low estimation latency, with results being available within one second after communication is established.     

一种基于Burg谱估计和FFT的频偏估计方法

针对星间链路通信中常用的BPSK、QPSK、UQPSK和64QAM等调制信号的载波频偏估计问题,提出了一种基于Burg谱估计和FFT的通用频偏估计方法。采用Burg谱估计方法对信号进行粗频偏估计,补偿该频偏后得到含有较小残留频偏的信号;并进行改进的四次方非线性变换,去除调制信息;再利用FFT估计出较高精度的残留频偏值。仿真结果表明,该方法估计精度高、范围大。