快衰落环境下OFDM子载波间干扰抑制算法

针对高速移动环境下多普勒频偏造成移动信道的快衰落和正交频分复用(OFDM)系统中子载波间干扰(ICI)问题,提出了一种适合快衰落环境的OFDM系统子载波间干扰抑制算法．采用接收符号移位抵消方式消除符号子载波对远处其他子载波的干扰,再运用频域邻道干扰滤波方式消除其对相邻子载波的干扰,而快衰落的时变信道特性采用梳状导频方式跟踪估计．利用移位抵消后特殊的子载波间干扰分布特性,简化了信道传输矩阵以及邻道干扰抵消算法．通过合理设计训练符号,提高了在ICI环境下信道估计的准确性,从而获得带宽效率和复杂度的均衡．仿真结果表明,该算法可有效改善ICI对OFDM系统性能的影响．     

易于硬件实现的OFDM系统采样频率同步算法

分析了正交频分复用（OFDM）系统中采样频率偏移对系统性能的影响,提出了一种在频域进行估计和校正的采样频率同步算法.该算法易于硬件实现,与采用最小二乘法（LS）的估计算法相比可以减少20%的硬件资源,提高1倍的工作速度.根据IEEE 802.11a无线局域网（WLAN）标准进行了算法仿真和现场可编程门阵列（FPGA）上的硬件实现研究.仿真结果表明,无论是在高斯白噪声（AWGN）信道还是多径信道下,该算法均可以有效地对采样频率偏移进行校正,使系统性能符合标准要求.通过在FPGA上的硬件实现以及使用Xilinx的Chip scope Pro进行的在线实时验证表明,该算法可以在占用较少硬件资源的条件下,实时、连续地对信号进行处理,可以作为一个完整OFDM基带处理器的子模块.     

一种适用于正交频分复用系统的ICI抑制改进算法

针对高速移动环境下多普勒频偏造成移动信道的快衰落和正交频分复用系统中子载波间干扰(ICI)问题,基于排序串行干扰抵消思想和空间交替广义期望最大化算法,提出了一种改进算法,用于ICI抑制。仿真结果表明,该算法提高了在ICI环境下信道估计的准确性,从而获得带宽效率和复杂度的均衡,对系统性能改善尤为明显,在不增加复杂度的情况下,性能优于现有的算法,性能改善接近2 dB。     

OFDM系统中基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制技术

为了降低信道时变造成的载波间干扰(ICI)对正交频分复用(OFDM)系统性能的影响,提出了基于时域干扰自消除(TDISC)的ICI抑制方案和基于导频辅助估计的次优合并TDISC算法。仿真与分析表明,该算法能有效对抗信道中的时变衰落,提高OFDM在高速移动环境中的系统性能。     

一种新的适用于OFDM系统的时变信道估计与均衡方案

针对高速移动环境中的OFDM接收问题,首先提出一种基于时变信道KL基扩展模型(KL-BEM)的时域信道估计方案．该方案用KL-BEM的一组基函数近似表达若干个OFDM符号时段内信道的时变,并在相邻OFDM符号之间插入短时导频簇来得到时变信道KL-BEM参数的估计．通过合理设计短时导频簇的结构,不仅提高了时变信道估计的精度,而且降低了导频率．其次,为了恢复发送符号,建议一种基于加窗的改进排序串行干扰抵消最小均方误差(MMSE-SIC)均衡算法．通过时域加窗预处理,子载波间干扰(ICI)得以短化,从而在提高均衡性能的同时降低了实现复杂度．仿真结果表明,提出的时变信道估计方案和建议的ICI均衡算法有效地提高了OFDM时变信道的估计和均衡性能．     

基于白化残留ICI和噪声的最优线性ICI消除算法

针对传统算法将残留载波间干扰（ICI）当白噪声处理引起系统性能下降的问题,提出一种白化残留ICI和噪声的最优线性ICI消除算法. 首先对残留ICI和噪声进行白化,其次基于最大化系统可达速率,推出了最优线性ICI消除矩阵,并结合连续干扰消除算法,实现了时变信道带来的时间分集. 仿真表明,该算法克服了传统算法带状近似引起系统性能损失的缺点,并适用于当前信道估计精度下的OFDM系统.     

OFDM系统高速衰落信道低复杂度估计

高速环境下OFDM系统的快速时变,破坏了信道间的正交性,引起子载波间干扰(ICI),降低了移动应用的性能。因此提出一种低复杂度的二维导频辅助信道估计。首先利用基于线性模型的多项式曲线拟合来逼近实际的快变信道,然后单独在时域和频域插值,最后分别进行两个一维信道估计。实验结果表明,系统在保持高性能的同时降低了计算复杂度。该算法可替代均方误差意义上性能最佳的二维维纳滤波,多项式拟合能有效逼近快变信道,克服ICI的影响,提高移动应用性能。     

时变信道下OFDM系统中一种基于修正Kalman滤波的Turbo均衡

在OFDM系统中,由于时变多径信道的存在使子载波间失去了正交性,从而导致子载波间干扰(ICI),降低了系统性能.为了补偿时变信道下OFDM系统中存在的ICI影响,提出了一种基于修正Kalman滤波的Turbo均衡算法:通过Turbo迭代,利用软映射和软解映射算法提供的软值信息,实现模块之间的信息交换;通过修正Kalman预测和滤波,实现信道响应的逐符号更新;通过基于最大化信干噪比缩短窗的ICI抑制,实现信道响应中ICI分量的消除.理论分析和仿真结果表明,所给出的方法能够有效地跟踪信道并抑制ICI影响,即使在快时变信道中也能获得很好的性能.     

CP不足情况下OFDM系统信道估计与均衡

正交频分复用(OFDM)系统中的循环前缀具有一定的抗码间干扰(ISI)和子载波间干扰(ICI)的能力,但是当多径衰落信道的最大信道脉冲响应(CIR)长度超过了循环前缀(CP)长度时,OFDM系统的性能将会严重下降。传统的信道估计和均衡方案面对循环前缀长度不够的情况无法避免性能的严重衰落。由此提出了一种可以估计出大于CP长度CIR的信道估计方法,并且给出了一种基于逼零(ZF)准则的低复杂度均衡器,以抵消ISI和ICI的影响。仿真结果表明所提方案与传统方案相比在复杂度上和性能上有明显的优势。     

OFDM系统在多径衰落信道下的时钟同步

为消除时钟同步误差对正交频分复用（OFDM）系统的影响，提出了一种可工作在多径衰落信道下的时钟同步方法.该方法分为时钟频偏估计和时钟频偏补偿两个步骤，在估计时钟频偏时，利用了相邻符号的相邻导频之间的相关性；在补偿时钟频偏时，采用了数字内插环路，这使得时钟同步模块可在全数字接收机中实现.该方法的一个好处是，当存在载波频偏时仍可正常工作，这说明时钟同步可在载波同步之前完成.结果表明，该方法具有足够大的时钟频偏捕捉范围，可用于IEEE802.11a系统和DVB-T系统的接收机中.     

一种新的适应于OFDM系统的载波间干扰抑制方案

针对高速移动环境下多普勒效应引起的载波间干扰严重影响了正交频分复用系统的性能问题,提出了新的基于时域干扰自消除的载波间干扰抑制算法．该算法基于符号重复的正交频分复用系统,在接收端进行一系列的信号处理后,得到大量具有不同附加延时的重构正交频分复用符号; 之后,利用信道的统计特性对这些重构的正交频分复用符号进行合并接收,从而抑制载波间干扰．仿真与分析表明,时域干扰自消除能有效地抑制载波间干扰,提高系统性能,为高速移动环境中应用正交频分复用提供了一种有效的解决方案．     

基于无迹卡尔曼滤波的双选信道估计方法

针对高速移动场景中由于信道存在时频域选择性衰落(双选衰落)导致正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)通信系统受到子载波间干扰而使通信质量下降的问题,采用基扩展信道模型,在消除子载波间干扰(inter carrier interference, ICI)影响的同时节约信道估计算法的空间复杂度。针对基扩展模型(basis expansion model, BEM)下的非线性信道状态空间模型,采用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter, UKF)方法进一步跟踪信道响应提升信道估计精度。仿真分析表明,本研究所提方法能够有效提升信道估计的精度,相对于传统算法具有更好的误码率性能和鲁棒性。     

基于无迹卡尔曼滤波的双选信道估计方法

针对高速移动场景中由于信道存在时频域选择性衰落(双选衰落)导致正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)通信系统受到子载波间干扰而使通信质量下降的问题,采用基扩展信道模型,在消除子载波间干扰(inter carrier interference, ICI)影响的同时节约信道估计算法的空间复杂度。针对基扩展模型(basis expansion model, BEM)下的非线性信道状态空间模型,采用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter, UKF)方法进一步跟踪信道响应提升信道估计精度。仿真分析表明,本研究所提方法能够有效提升信道估计的精度,相对于传统算法具有更好的误码率性能和鲁棒性。     

OFDM在高速移动下的载波间干扰消除

针对正交频分复用系统的信道时变会破坏载波间的正交性而导致载波间干扰,提出了一种分段均衡有效的载波间干扰消除方法,其优点是:当采用两段和四段均衡时,在M1225信道模型下,可分别提高接收信噪比6 dB和12 dB,且与标准的均衡方法具有相同的频谱效率。性能分析与仿真验证表明,分段均衡方法能有效地消除频率偏移与信道时变而产生的载波间干扰。     

Sparse Recovery of Linear Time-Varying Channel in OFDM System

In order to improve the performance of linear time-varying (LTV) channel estimation, based on the sparsity of channel taps in time domain, a sparse recovery method of LTV channel in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system is proposed. Firstly, based on the compressive sensing theory, the average of the channel taps over one symbol duration in the LTV channel model is estimated. Secondly, in order to deal with the inter-carrier interference (ICI), the group-pilot design criterion is used based on the minimization of mutual coherence of the measurement. Finally, an efficient pilot pattern optimization algorithm is proposed by a dual layer loops iteration. The simulation results show that the new method uses less pilots, has a smaller bit error ratio (BER), and greater ability to deal with Doppler frequency shift than the traditional method does.