OFDM频偏信道联合估计算法

针对OFDM系统中频偏和信道联合估计问题进行了研究。为了克服单独估计的缺陷,提高精度,提出了一种低复杂度的频偏信道联合估计算法。该算法首先通过采用正交性质的恒包络零相关序列,运用最大似然法估计信道,提取频偏估计值,然后对信道结果进行修正,使之更接近真实信道。同时给出了频偏估计的克拉美罗界。仿真结果表明,相比于最小二乘联合估计法,本文算法估计均方误差更小,具有更好的估计性能。      

BICM-OFDM系统中基于ML算法的迭代频偏估计

正交频分复用(OFDM)联合比特交织编码调制(BICM),是一种能够有效地抗频率选择性衰落的技术.由于载波频偏的存在会引起载波间干扰,导致系统性能的严莺下降.针对BICM-OFDM系统提出了一种基于最大似然(ML)估计的迭代频偏估计算法.该算法充分利用了译码信息,分两步进行.首先,利用最大似然估计进行初始频偏估计,然后再利用BICM译码的硬判决反馈信息进行残留频偏估计.通过BICM迭代译码,更新译码反馈信息,提高频偏估计精度.在短波宽带信道下的仿真结果表明,在频偏为0～0.2的范围内,提出的算法经过3次迭代可有效地进行频偏估计.与传统最大似然估计算法相比,本文提出的算法提高了低信噪比下的频偏估计精度,并且提高了频偏估计范围.     

超奈奎斯特信号载波频偏估计的梯度下降算法

超奈奎斯特（Faster-than-Nyquist, FTN）传输技术是一种基于时域压缩的信号调制技术,具有更高的传输速率及频带利用率,但是却引入了无限长的码间串扰（inter-symbol interferences , ISIs）,这对载波频偏估计提出了新的挑战。对于FTN信号的频偏估计,传统算法在门限和精度等方面都有所下降。本文将梯度下降算法应用到载波频偏估计中,通过迭代搜索的方式,获得对频偏的精确估计。估计过程中直接通过数据部分进行估计,不需要借助额外的导频序列。仿真结果表明,梯度下降法与传统算法在性能上相比有了较好的改善,虽然具有较多的迭代次数和运算量,但是却能够较好地适应FTN信号的特性。梯度下降法不仅在门限范围内更靠近克拉美罗界（Cramer-Rao bound,CRB）,而且在整个频段上具有更稳定的性能。      

MIMO系统中级联训练序列的频偏估计性能分析

在MIMO频率选择性衰落信道下，使用级联训练序列是解决频偏估计中相位模糊问题的方法之一．级联训练序列由若干个短序列和若干个长序列组成．短序列是为了获得更大的估计范围而长序列是为了获得更高的估计精度．本文利用克拉美罗下界（Cramer-Rao Lower Bound，CRLB）作为衡量标准分析了级联训练序列的频偏估计性能，推导了级联训练序列的均方误差公式，得到了级联训练序列的性能渐进等于长序列的估计性能，并且证明了事实上最优的级联训练序列结构并不是目前广泛采用的级联结构，而是将整个序列全部分割成短序列．最后通过仿真验证了理论分析的结果。     

连续相位调制信号的信噪比估计

针对连续相位调制（CPM）信号信噪比估计子空间分解算法运算量较大和最大似然估计（MLE）算法信噪比小于0dB时精确度差的问题,提出了一种精确度较高的快速算法。该算法是对常用的最大似然算法的改进,利用接收信号的统计和互相关特性,无需获得信号的初始相位,便可快速准确地估计出信号的信噪比。信噪比在-20dB～20dB之间时,估计误差小于1dB。MATLAB和FPGA仿真验证了该算法的有效性。     

分布式MIMO中的最大似然频偏估计

在考虑分布式多入多出(MIMO)系统中各收发天线对之间的频偏均可能不同的一般情况下,推导出了平坦衰落MIMO信道模型下的最大似然频偏估计.针对收端是否采用分布式天线的两种不同情况,分别提出了一种只涉及一维最大化问题的较低复杂度频偏估计方法.仿真结果表明,所提频偏估计方法在平坦衰落MIMO信道下可以获得令人满意的估计性能;而在收端仍采用集中式天线这一特殊情况下,利用所有接收天线上的接收信号进行联合估计,可以进一步提高估计性能.     

单通道混合信号的幅度估计算法

针对非协作通信场合中同调制参数的MSK单通道混合信号的幅度估计问题进行研究。在MSK混合信号的循环谱推导的基础上,通过搜索零频率处循环频率轴上的大强度谱线进行混合信号的幅度估计,利用循环谱算法中的泄漏谱包络辅助来消除谱线选择时存在的模糊问题,并通过大强度谱线位置的泄漏谱包络值来修正相应位置的循环谱幅度,以提高估计精度。仿真结果表明在信噪比大于?15dB时,该方法对功率差异不大的混合信号幅度具有较高的估计精度。该算法无需任何先验信息,适用于低信噪比环境,具有实用价值。     

卫星信道下混合信号频偏的估计方法

针对非协作卫星通信场合中同调制参数的MSK单通道混合信号的载波频偏估计问题进行研究,推导了卫星信道条件下MSK混合信号的循环谱表达式。通过搜索零频率处循环频率轴上的大强度谱线进行混合信号频偏估计,并针对谱线选择时存在的模糊问题,利用循环谱快速算法中的泄漏谱线包络辅助进行模糊消除。仿真结果表明在信噪比大于-20 dB时,对混合信号载波频偏估计较为准确。该方法对混合信号载波初相和时延等未知参数影响不敏感,并且不需要任何先验信息,其估计精度能够满足后续信号处理的需要。     

一种基于自相关函数的载波频偏估计方法

为解决前向载波频偏估计中捕获范围和估计精度矛盾的问题,在最大似然准则的基础上,利用相位折叠现象使得自相关函数的频偏具有周期化规律,提出了一种利用最大似然估计中的自相关函数进行频偏估计的算法,该算法估计范围广,精度高且复杂度低,适于突发通信的频偏估计。最后进行了MATLAB仿真实验,仿真结果表明了该算法估计精度高、捕获范围广和计算复杂度低的性能。     

基于粒子群优化的MPSK信号频偏估计算法

针对传统多进制数字相位调制(MPSK)信号非数据辅助(NDA)频偏估计算法存在估计范围有限、估计方差较大、符号个数少时估计性能受限等问题,提出了基于粒子群优化的频偏估计方法。该算法以频偏估计的似然函数为目标函数,模拟群体智能搜索最优解。仿真结果表明,本算法无偏估计范围大,在符号数较少、信噪比较低时,估计方差接近克拉美罗下限(CRLB),性能优于经典的离散傅里叶变换(DFT)算法和Kay算法。     

正弦波频率估计的牛顿迭代方法初始值研究

本文分析了Rife算法的性能,指出当信号频率位于量化频率点附近时它的精度降低,以它为初始值进行牛顿迭代会导致不收敛.针对此问题,本文提出了一种修正Rife(MRife)算法,通过对信号进行频移,使新信号的频率位于两个相邻量化频率点的中心区域,然后再利用Rife算法进行频率估计.仿真结果表明修正Rife算法性能不随被估计信号的频率分布而产生波动,以它为初始值进行一次迭代得到的频率估计值的方差在整个频段都接近克拉美-罗限,具有稳定的性能.     

一种数据辅助的载波频差估值算法

在许多频率估值算法中,估值范围和估值精度是难以同时兼顾的一对矛盾。本文通过对这一问题进行分析,提出了一种具有高性能和低复杂度的估值算法。仿真结果表明,对于数据辅助的ＢＰＳＫ,在Ｅｂ／Ｎ０＞ ０ｄＢ时,本算法的频差估值范围为符号速率的±４０％ ,估值方差接近克拉美—劳界（ＣＲＢ）,与文献［２］提出的算法相比,在相同的性能下,其硬件实现代价减小了３～５ 倍     

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。     

卫星CDMA基带信号的大频偏估计算法

在卫星移动通信中，多普勒频偏是一个不能忽视的消极因素。随着多普勒频偏的增大，信道状况无法长时间保持平稳，伪码的完整相关已经不能满足信道估计的要求。针对大频偏卫星CDMA信号的基带接收，提出了一种利用“部分相关”算法进行频偏估计的思路。通过“部分相关”处理，在保证系统噪声性能的同时，扩大了基带接收处理过程所允许的频率偏差范围。该方法可以广泛用于大频偏下扩频系统的频偏估计。对该方法进行了性能分析和计算机仿真，结果表明“部分相关”方法可以得到良好的系统性能。     

适合突发传输的非数据辅助载波频偏估计算法

针对突发条件下线性调制信号的载波频率同步,研究了基于非数据辅助的直接判决引导频偏估计算法和开放环频偏估计方法。研究结果表明,直接判决引导频偏估计算法复杂度较低,适用于对性能要求不高的系统。开放环频偏估计算法计算简单,其复杂度低于直接判决引导频偏估计算法,估计时间短适合突发通信系统。     

基于导频的OFDM时钟采样频偏估计

文中分析了OFDM系统时钟采样频偏对系统性能的影响,提出了一种基于导频的OFDM时钟采样频偏最大似然估计新算法,新算法只需一个OFDM符号就能精确的估计采样频偏,理论分析和仿真表明,新算法在低信噪比条件下仍具有很好的性能.     

数字调制通信信号载波频率估计算法

应用修正的ESPRIT算法估计6种数字调制通信信号的载波频率,并且和其他两种算法的性能作了比较。仿真表明,在中等信噪比条件下,ESPRIT算法对载波频率的估计具有均值精确、方差小的特点,表现出较好的实用性和较强的稳健性。     

基于高阶循环累积量的载波频率估计

首先系统总结了高阶循环累积量估计载波频率的研究成果,从理论上推导出MASK、MPSK和MFSK信号的测频原理,并对平方降价法的性能进行了测试,指出了平方降阶法的局限性。然后以16QAM信号为例,从理论上证明此方法同样可以应用于MQAM的载波频率估计,并进行了仿真验证,从而扩展了此方法的适用范围。最后,进行了小结,指出测频方法存在的问题及解决方法。     

Carrier Frequency Offset Estimation for MIMO over Spatially Correlated Flat-fading Channels

This paper deals with Carrier frequency offset （CFO） estimation for Multiple-input multiple-output （MIMO） systems. A Rayleigh fiat-fading channel model is considered and spatial correlation among channels corresponding to different pairs of transmit and receive antennas is taken into account. A Data-aided （DA） Maximum likelihood （ML）CFO estimator based on the marginal likeli- hood function is proposed. It can exploit spatial diversity and make use of the knowledge of spatial correlation by averaging the conditional likelihood function over all realizations of the channel. The Cramer-Rao bound （CRB） for the problem is derived as a benchmark. Simulation results are given to illustrate the performance of the pro- posed estimator. It is shown that its performance is close to the CRB at high Signal-to-noise ratio （SNR） region and improved with decrease of the spatial correlation and in- crease of the number of receive antennas.