多载波CDMA系统的残留频率偏移估计及补偿方法*

结合多载波CDMA的系统模型,考虑了由于多径传输而产生的多普勒频移对接收端不同子载波存在不同频偏的影响;分析了残留频率偏移对接收信号产生的影响,利用在频域内插入导频、分块估计接收端信号的残留频率偏移,并在时域内进行补偿,最后给出了仿真结果.     

异步条件下物理层网络编码的性能分析

针对物理层网络编码的性能受各种异步条件影响的问题,理论推导了误码率与载波相位偏移、载波频率偏移和符号偏移之间的数学模型,分析了各种因素对误码率的影响规律.结果表明:在载波相位偏移达到π/2时,系统的误码率趋于一个常数;在载波频率偏移的条件下,误码率受频率偏移和帧长共同影响;在符号偏移的条件下,误码率相对于同步条件下最大损失6 dB.     

全相位OFDM系统子载波间干扰的性能分析

OFDM是下一代无线通信的关键技术之一,而载波频率偏移会使OFDM的子载波失去正交性,同时给系统带来载波间干扰,引起系统性能严重下降。针对这一情况,提出利用全相位FFT来解决频偏问题。全相位FFT利用自身的频谱分析功能来实现对信号相位和振幅的判决。经理论证明它的相位没有误差,能降低噪声功率,且由频偏引起的子载波间的干扰远小于常规OFDM系统,同时振幅和频率通过全相位频偏估计器的校正可以得到弥补。最后,通过实例仿真验证了该系统的BER性能是高于现有的OFDM系统。     

空频码异步协作通信中的多CFO补偿

在协作通信中为了对抗同步误差,可基于OFDM技术在中继节点采用空频码实现协作分集和多径分集。OFDM可以抗定时误差,但对载波频率偏移非常敏感,对于协作通信,多个载波频率偏移的存在使得频率补偿很难实现。利用空频码结构和载波间干扰能量分布特点,提出在发射端调整空频码相对位置,在接收端进行多次频率搬移和相应的FFT变换,能有效对抗多个载波频率偏移。在此基础上采用Q抽头滤波算法,以较低的算法复杂度实现了接近于最小均方误差的性能。     

OFDM系统中减小ICI的分组共轭法研究

以无线移动环境下的OFDM系统为研究对象,围绕载波间干扰（ICI）的消除进行研究。虽然一些传统的ICI消除算法能够达到一定的消除效果,但是还存在着精确性不足,缺少必要的数学分析等缺点。对比之前的ICI自消除算法, 改进了系统模型,提出了一个新的有频率偏移误码率分析方法和降低OFDM数字通信系统中载波间干扰的方法,即分组共轭消除算法。还分析了其得以实现的数学方法,仿真分析的结果展示了这种方法与其他方法的比特误码率（BER）性能对比。     

基于LMS算法的UFMC系统自适应干扰消除

通用滤波组多载波(UFMC)技术是5G中的候选波形,能够支持异步传输。但是UFMC系统与OFDM系统一样,对载波频率偏移比较敏感,载波频率偏移导致子带内载波间干扰(ICI)和子带间干扰(IBI),从而使系统的性能急剧下降。提出了一种在通用滤波组多载波(UFMC)系统中消除干扰的方法。该方法采用了最小均方自适应算法(LMS),主要对2N点FFT的输出进行处理,通过多次迭代运算和滤波处理,使得接收机中频率偏移误差接近于零,这样可以消除在接收信号中由于频率偏移而产生的干扰。仿真结果表明,在频偏纠正后UFMC系统有较好的误比特率性能。     

单载波无线系统载频与定时偏移估计算法

针对受到传播时延、信道噪声干扰以及发送端与接受端振荡器的不匹配等因素影响的单载波无线系统载频与定时偏移问题,提出一种基于周期稳态性的载频与定时偏移估计算法CSFTE。CSFTE算法通过对接收信号的周期稳态性及相关性估计出频率偏移与时隙偏移,进而有效地提高无线系统抗频率与定时偏移的能力。详细的仿真实验以及与现有FOSTR算法性能比较表明,提出的频率与定时偏移估计算法CSFTE在平坦衰落信道加性高斯白噪声干扰下显著地减小了频率与定时偏移误差。     

OFDM系统中基于插值的频率同步

发送端和接收端时钟振荡器的不匹配以及多普勒偏移导致了载波频率偏差.在正交频分复用(OFDM)系统中,这种频率偏移会使信号产生很大的误差,严重影响系统的性能.因此在收发两端进行载波频率同步减小这种偏移是非常必要的.文中提出了一种OFDM系统中基于插值的载波频率同步算法,该算法仅需要一个OFDM训练符号,采用最大似然估计,完成频率偏移的捕获,在算法实现中,插值操作通过频域的循环卷积来完成.基于插值的同步算法独立于可能发生的载波相位偏移,具有很高的稳定性.仿真结果表明,作为一种捕获阶段的同步算法,能够给跟踪阶段一个很好的起点,从而改善系统整体性能.     

全相位OFDM系统的最大自相关帧同步

针对数字地面广播电视（DTMB）系统,提出了一个对载波频偏具有鲁棒性的新的帧同步算法。该算法通过正交频分复用（OFDM）信号的时域复制和对接收信号实行自相关来实施。自相关数值输出的非关联求和的峰值检测是理所当然的帧起始点。理论证明,载波频率偏移（CFO）对全相位自相关帧同步算法没有影响。通过仿真表明,在频率选择性衰落信道中,提出的方法在有频偏存在情况下比传统算法具有很强的优势,对于DTMB系统的PN420模型,系统保持稳定工作的最大CFO在所提方法中要远远大于传统的方法。     

ST OFDM载波间干扰线性均衡技术

分析了频率非选择性衰落信道下STOFDM系统载波间干扰的具体内容,利用连续发射已知ST-OFDM符号来估计ST-OFDM中各个子载波对其他子载波的干扰,然后通过特定的线性均衡方法达到STOFDM载波间干扰的抑制。在莱斯衰落信道下的仿真结果表明,选择6个相邻子载波12个干扰系数的均衡技术ST-OFDM系统可获得至少10dB的信干比增益,可以使STOFDM系统在性能和运算量上获得最佳。     

基于OFDM的中程水声通信系统分析

正交频分复用（OFDM）技术具有抗多径、频带利用充分、传输数据率高的优点，在水声通信中具有重要的发展前景。但是目前的相关研究多集中在几百米到几千米的近程水声通信，随着传输距离的增加，信道条件恶劣，多径、多普勒频移影响加剧，需要设计相适应的OFDM系统并采取有效手段改善系统性能。综合分析了10公里距离水声通信的影响因素，设计出相应的OFDM系统和合理的系统参数，并仿真了该系统对信道、多普勒影响的校正。结果表明，该系统在10公里水声通信中性能可靠，可应用于实际环境。     

OFDM中程水声通信系统仿真及实验

正交频分复用（OFDM）技术具有抗多释、频带利用充分、传输数据率高的优点,存水声通信中具有重要的发展前景。但是目前的相关研究多集中在几百米到几千米的近程水声通信,随着传输距离的增加,信道条件恶劣,多径、多普勒频移影响加剧,需要设计相应的OFDM系统并采取有效手段改善系统性能。该文综合分析了10公里距离水声通信的影响因素,设计出相应OFDM系统和合理系统参数,仿真了系统对信道、多普勒影响的校正,并给出湖试结果。分析表明该系统性能可靠,传输数据率高。     

基于Matlab的OFDM系统仿真与性能分析

正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是第四代移动通信技术的关键技术。文章首先简要介绍了OFDM的基本原理和主要结构,建立了系统仿真模型,对系统的载波同步和信道估计进行了分析。通过训练符号结构和频偏判决函数来完成频偏估计,给出了具体的算法并基于所建模型,给出了系统的星座图和短训练和长训练相关值曲线。仿真结果表明,所建模型能够很好地验证理论分析结果。     

Spectral efficiency enhancement using an antenna‐based orthogonal frequency division multiaccess technique

An approach to enhance antenna spectral efficiency is proposed based on combining spacetime electromagnetic (EM) models of Tx/Rx antennas with orthogonal frequency division multiaccess (OFDM), leading to the EM‐OFDM, a technology capable of removing intersymbol interference (ISI) in high‐data rate communication links caused by the EM‐induced distortion antenna effects. The proposed approach differs from traditional OFDM in wireless communication in several aspects. First, the technique suggests a new decoupling approach by treating each given antenna transreceive device pair as a “stand‐alone channel” with its own distortion mechanisms considered separately from the propagation channel. Moreover, the deterministic distortion caused by the nonflat pure antenna EM filtration effects is exploited to carefully design a specialized OFDM transmission techniques based on the antenna parameters, not the multipath fading channels often invoked in conventional uses of OFDM methods. (The EM‐OFDM, however, can be combined with a traditional OFDM later if fading channels are present.) In this manner, a more efficient implementation of the wireless link equalization strategy may be enacted since the EM antenna origin of ISI is very different from the traditional propagation channel one. As a proof of concept, the proposed EM‐OFDM method is implemented for a single‐input‐single‐output link comprised of half‐wavelength linear wire antennas. A careful use of finite difference time‐domain to provide EM data allowed the construction of 64 decoupled “pure antenna OFDM subchannels.” Simulation results suggests that the antenna‐based OFDM system is capable of completely neutralizing all ISI effects caused by the limited antenna matching bandwidth of the transreceive wires, therefore, supporting considerably higher data rates with low symbol error rate (SER). A concrete evaluation of the SER using quadrature phase‐shift keying (QPSK) digital carrier modulation resulted in an increase of the effective antenna digital communication spectral efficiency by ratios up to 300%. Moreover, the EM‐OFDM error rate was found to be close to the ideal QPSK level or the maximum possible theoretical limit. Thus, combining detailed EM knowledge with standard signal processing methods can lead to considerable improvement in system design without modifying the antenna physical layout. The proposed approach is expected to play a role in the forthcoming 5G/6G and millimetre wave technology systems currently under development where there is a trend toward integration of EM and digital signal processing at the physical layer level.     

PSO-DBNet for Peak-to-Average Power Ratio Reduction Using Deep Belief Network

Data transmission through a wireless network has faced various signal problems in the past decades. The orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique is widely accepted in multiple data transfer patterns at various frequency bands. A recent wireless communication network uses OFDM in long-term evolution (LTE) and 5G, among others. The main problem faced by 5G wireless OFDM is distortion of transmission signals in the network. This transmission loss is called peak-to-average power ratio (PAPR). This wireless signal distortion can be reduced using various techniques. This study uses machine learning-based algorithm to solve the problem of PAPR in 5G wireless communication. Partial transmit sequence (PTS) helps in the fast transfer of data in wireless LTE. PTS is merged with deep belief neural network (DBNet) for the efficient processing of signals in wireless 5G networks. Result indicates that the proposed system outperforms other existing techniques. Therefore, PAPR reduction in OFDM by DBNet is optimized with the help of an evolutionary algorithm called particle swarm optimization. Hence, the specified design supports in improving the proposed PAPR reduction architecture.     

OFDM系统信道估计的研究

OFDM(正交频分复用)系统以其抗多径衰落和较高的频带利用率,得到了众多领域的广泛应用。本文就OFDM系统中关键技术之一的信道估计技术进行了介绍。并分别叙述了OFDM系统和信道估计的意义,归纳了信道估计的分类,最后介绍了各种信道估计算法。     

OFDM航空数据链联合同步新算法

指出航空正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)数据链同步的必要性,在分析前人OFDM同步算法优缺点基础上提出一种新的联合同步算法,该算法设计了新的训练符号结构,通过定时同步判决函数实现定时同步,通过小数和整数频偏估计实现频率同步,并针对具体应用给出本算法与其他主要算法的仿真对比结果,证明此算法定时同步错误概率更低,低信噪比时仍能正确同步,频率同步均方误差更小,性能更优.     

OFDM水声通信信道估计技术研究

水声信道是一种极其复杂多变的时—空—频变信道,其信道窄、强多径干扰、信号起伏衰落严重,一直是水下信息可靠高速传输的主要障碍。正交频分复用(OFDM)是近年来数字通信中流行的一种并行传输新技术,其核心思想是将整个可用频带分割成多个正交子信道,将待传输的高速串行码流并行地调制在这些子信道载波上。主要研究利用三种不同的导频图案对OFDM水声通信信道进行估计,并通过仿真的方式来分析不同导频图案下信道估计的性能。     

OFDM系统中频率同步算法的研究

OFDM是B3G乃至4G系统中的一种关键技术。它的最大优点是对抗频率选择性衰落,同时又提高了频谱利用率。本文首先介绍了多载波传输与OFDM之间的关系以及OFDM系统的基本原理,接着对OFDM系统中的同步技术和载波同步算法进行了分析．最后对基于训练符号的时域相关算法做了详细的研究。     

OFDM系统中频率同步算法的研究

OFDM是B3G乃至4G系统中的一种关键技术。它的最大优点是对抗频率选择性衰落,同时又提高了频谱利用率。本文首先介绍了多载波传输与OFDM之间的关系以及OFDM系统的基本原理,接着对OFDM系统中的同步技术和载波同步算法进行了分析,最后对基于训练符号的时域相关算法做了详细的研究。