FH-OFDM系统同步算法研究与FPGA实现

研究了FH-OFDM系统的跳频同步方法和定时同步方法.跳频同步中利用GPS同步脉冲保证了接收机的时间基准.定时同步中使用了基于最小均方差的判决方法,对匹配滤波器进行了改进,有效地减少了载波频偏的干扰,并针对FPGA应用对算法进行了简化.对FH-OFDM同步系统进行了FPGA实现,性能测试结果表明该同步实现方法可以快速准确地检测到信号帧以及各个符号的起始位置.     

军事通信中的FH-OFDM同步技术

近年来，FH—OFDM传输技术得到了普遍关注，可是FH—OFDM系统一个固有缺点是对同步非常敏感，因此如何解决FH—OFDM系统中的同步问题成为一个值得探讨的问题。为此本文给出了一种极大似然同步算法，并通过仿真验证了所给方法的有效性。     

一种快速FH-OFDM通信帧格式及其验证

针对通信中跳频与正交频分复用两种技术结合存在同步困难的技术难点,提出一种快速跳频OFDM无线宽带通信帧格式,并设计了一种占用带宽为10 MHz、跳频速率为2 kHz、基带数据传输速率为14.324 Mbit/s的快速跳频OFDM通信收发系统.该帧格式使用加长循环前缀的方式提供高精度载波同步依据,将伪随机序列隐藏到频域数据中以便利用其完成精确定时同步、采样时钟同步和整数倍频偏估计,并且插入了梳状导频以便接收端进行信道估计.实验结果表明,接收机星座图可以很好地收敛,在信噪比为10 dB情况下,误码率低于10-8.本帧格式可较好地满足视频等数据的无线通信要求.     

一种优化的OFDM系统同步方案

提出了一种在OFDM系统中低复杂度的符号和载波频率同步方案。该方案利用接收序列(解调以前)和本地已知序列的相关性,获得符号同步;利用OFDM信号中的保护间隔,也即一帧中的循环前缀(CP)与末尾部分的相关性,获得频率粗同步;分析了该算法的性能,给出其在噪声信道、频率选择性衰落信道中的仿真结果。结果表明,所提出的算法不仅具有低复杂度的可实现性而且有较高的精度。     

基于迭代的FH-OFDM小数倍频偏估计算法

为了提高跳频正交频分复用（FH—OFDM）系统载波同步估计精度,提出了一种使用信道估计结果辅助,3次迭代的载波和定时估计算法。通过对接收信道噪声的估计确定门限逻辑,实现了高精度小数倍频偏估计。仿真结果表明,20dB信噪比时,在高斯白噪声下,新算法的估计精度高于基于循环前缀的算法10倍;在多径信道下,新算法的估计精度高于基于循环前缀的算法100倍;实验表明,使用该算法接收机性能优于基于循环前缀的算法。实验结果表明,该算法星座收敛较好。     

一种新型OFDM系统频率和时间同步算法

提出了一种正交频分复用（OFDM）系统的频率和时间同步算法。该算法利用未经过前一个符号延迟扩展干扰的循环前缀部分来进行频率偏移和时间偏移的估计。因此，该算法可有效地降低ISI的影响。仿真结果表明，该算法在高斯白噪声和多径信道条件下具有很好的估计性能。     

一种新型的OFDM系统频率同步方案

本文提出了一种正交频分复用（OFDM）系统的频率同步方案。该方案包含一个细同步算法和一个粗同步算法。细同步算法是对MOOSE算法的改进，使其频率捕获范围扩大一倍；粗同步算法通过对特殊的长训练序列进行频域相关运算，来估计大范围的频率偏移，它与改进的细同步算法合，能够纠正达到半个系统带宽的频偏。仿真表明这是一种准确而可靠的频率同步方案。     

一种改进型的OFDM系统帧同步检测算法

提出了一种新改进的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统时域帧同步检测方法。该方法使用门限机制的延时相关帧检测原理,利用训练序列的互相关信息共同完成系统的帧同步检测。给出了在不同信道和不同信噪比环境下所进行的仿真结果,仿真结果表明,该方法解决了Schmidl&Cox定时同步算法出现的峰值平台和H.Minn算法的多个高旁峰值问题,提高了同步的精确度,可以对抗较大的频偏,适应性增强,且易于实现。     

一种基于训练序列的改进的OFDM同步算法

文章在研究S&C算法和Park算法的基础上,提出一种基于训练序列的改进的正交频分复用（OFDM）同步算法。改进后的算法只使用一个训练符号,并通过对训练符号在时域乘以差分序列来消除定时同步中的峰值平台问题,通过对接收端和发射端的训练符号在频域的自相关性来估计载波整数倍频偏。改进后的算法在定时同步和载波频偏的纠正上较S&C算法有了较大的提高。     

一种基于混沌序列的OFDM帧同步算法

针对正交频分复用（OFDM）系统对定时同步的精确要求，本文提出了一种新的基于混沌序列的帧同步算法，同时对混沌序列与伪随机序列的优越性进行了讨论。通过仿真结果表明，基于混沌序列的帧同步算法在低信噪比条件下可以实现精确同步，同伪随机序列一样也具有抗多径效应和抗强窄带干扰的能力。     

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。     

一种新的OFDM系统定时同步算法

利用二值映射实序列的IFFT特性,提出一种OFDM系统定时同步的新算法——BPSK Mapping(BM)定时同步算法。仿真结果表明,新算法具有类似冲激响应的定时度量曲线,与Schmidl和Minn算法相比,不仅降低了系统定时同步实现的复杂度,还提高了定时精度。     

一种基于PN序列和循环前缀的OFDM同步算法

同步是OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统的关键技术之一。使用重复的PN（pseudo-noise）序列和循环前缀作同步的新方法,与仅利用循环前缀的方法相比,有估计精度高和范围大的优点。在给出其推导过程的基础上给出了仿真结果,证明了分析的正确性。     

一种OFDM系统的频差补偿同步方法

一般的系统同步要求以定时同步为先，然后进行频偏的估计，但大频差偏移往往影响到了系统的符号粗同步定时。针对大频差下信号难以捕获的问题，文中提出预设频差补偿的同步技术。理论分析和仿真结果表明，所采用的同步方法，可以比较准确地完成系统的符号定时同步。     

基于电力线信道的OFDM盲同步算法

在Takahashi提出的盲同步算法的基础上,提出了一种OFDM多符号联合的差分盲同步算法。同Takahashi的算法一样,该算法利用OFDM符号的循环前缀内不被多径时延扩展所影响的那部分码元提取定时信息,但是为了避免电力线信道中随机的脉冲噪声对符号同步产生的影响,在每个定时时刻,取差值的前后移动平均,并采用多个OFDM符号的联合,以增强同步效果。仿真结果表明,在第一径为最强径或是非最强径的电力线多径衰落信道中,该算法取得了很好的符号同步效果。     

FH-OFDM通信系统的同步

跳频通信系统具有较强的抗干扰能力；OFDM具有较高的频谱利用率；将二者的优点结合，文中提出了FH-OIDM通信系统，同时也针对跳频环境下的OFDM同步问题，给出一种最大似然估计同步算法，并进行了仿真分析。     

一种改进的OFDM系统符号定时同步算法

文章在研究Schmidl＆Cox同步算法的基础上,提出了一种改进的符号定时同步算法。改进后的算法通过对原算法训练符号的加权,消除了定时同步中的峰值平台问题。仿真结果显示,该算法的定时同步性能优于原算法。     

一种基于循环前缀的OFDM时频同步新算法

OFDM符号是由多个子载波信号叠加而成,为确保各子载波之间的正交性,就对载波间的同步有很严格的要求,否则将造成信道间干扰和符号间干扰,严重影响OFDM系统的性能。提出一种新的基于循环前缀的OFDM时频同步算法,通过仿真,将新算法和传统的ML算法及集相关算法相比较。仿真结果表明,新算法定时捕获更快,且能更准确地确定无IBI干扰的循环前缀采样部分,具有更好的频偏和定时估计性能。     

基于失配序列的OFDM同步算法

提出了一种利用失配序列来完成OFDM符号同步的新方法.在发端直接加入失配序列作为OFDM符号的训练序列,在收端将OFDM符号序列与失配滤波器系数做相关运算,利用失配序列的优良自相关特性和有效抑制旁瓣的特点,很好地完成符号同步.在多径信道下,与已有方法进行比较.仿真结果表明,提出的算法在计算复杂度低的情况下有效降低了同步均值偏差,提高了正确同步估计的概率.