一种DTMB系统信道估计改进算法

为减小拖尾效应和加性噪声对数字电视地面广播(DTMB)系统的信道估计精度的不利影响,针对DTMB系统帧头模式2下的信道估计,提出一种改进的最小二乘(LS)信道估计算法.该算法采用试凑法从DTMB系统信号帧中PN帧头序列内选取最佳的一段PN序列,利用所选取最佳PN序列构造用于改进的LS信道估计算法的最优频域子载波,使用改进的LS信道估计算法获取信道的脉冲响应估计初值;并根据信号的正交振幅调制(QAM)方式,选取最佳噪声门限对信道的脉冲响应估计初值进行时域滤波去噪,以获得信道脉冲响应终值.仿真结果表明,该算法可有效减小拖尾效应和加性噪声对信道估计精度的影响,提高DTMB系统在帧头模式2下信道估计的精度.     

基于PN序列的OFDM系统信道估计方法研究

文章介绍了OFDM系统中基于PN序列的信道估计技术,并对基于PN序列的时域迭代相关检测算法进行了改进,即在现有方法的基础上,把得到的信道冲激响应按固定的OFDM长度分块,并对每块符号进行补零、FFT,然后在时频二维平面进行三次样条插值得到每块符号中全部点的频率响应,与改进前及典型块状导频估计算法相比较,提高了估计精度。     

基于附加信号的回波抵消技术

针对移动通信网络中数字直放站的空间同频干扰问题,提出一种基于附加信号的回波抵消算法。首先对直放站真实回波信号的成因及特性进行了研究,建立了真实回波信道参数矩阵的模型; 然后在直放站接收的基站下行载波信号频谱空穴处附加单频正弦信号,利用直放站接收的混合信号、转发信号与附加信号之间互相关函数的卷积关系估计出回波信道的参数矩阵; 最后将接收的混合信号与转发信号通过估计回波信道得到的模拟回波相减,达到消除回波干扰的目的。仿真结果表明,该算法在COST 207标准的频率选择性衰落信道模型下,主径衰减系数的相对误差为1.8493×10-5,模拟回波能较好地跟踪真实回波,从而有效避免自激现象。     

基于盲信号分离的回波抵消技术

针对数字直放站回波抵消技术中自适应滤波法在多径回波信道条件下不能完全消除次径回波的问题,提出了基于盲信号分离的直放站回波抵消方法。首先对施主天线接收的混合信号进行相空间重构,使观测信号的数目大于等于独立信源的数目;然后利用独立分量分析法（ICA）对重构的信号进行盲信号分离;最后根据各分离信号和发送信号的相关情况判断有用信号,实现回波消除。对复杂多径回波信道条件下的多载波全球移动通信系统（GSM）信源进行回波抵消测试,分离得到的有用信号的相关系数可以达到0.9593。表明盲信号分离的方法可以实现复杂多径信道下的直放站回波抵消,有效解决了传统的自适应滤波法存在的问题。     

PN码准正交原则下的MIMO-OFDM系统信道估计

研究了多输入多输出-正交频分复用 (multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统的信道估计问题.在分析正交导频估计的基础上,设计多天线上的PN导频分布,提出了准正交原则下的PN码导频信道估计方法,给出了该方法实现信道估计的数学推导过程,分PN码长度大于、等于发射天线数目两种不同情况进行了讨论.仿真实验表明,当PN码长度等于发射天线数目时,所得的信道估计和正交导频信道估计的性能相当;当伪随机序列码(pseudo-noise code,PN)码长度大于发射天线数目时,其信道估计的性能优于正交导频信道估计方法.这为MIMO-OFDM技术在4G通信中应用所要解决的核心问题提供了一种思路.     

窄带干扰环境下DS-SS信号的细微特征分析

通过对窄带干扰(NBI)条件下低信噪比直接序列扩频(DS-SS)信号的细微特征分析,得到了NBI特征波形和DS-SS扩频伪码(PN)的盲估计。首先按PN码周期和码速率(假设已获知)对接收DS-SS信号进行取样预处理形成观察向量集,接着用细微特征分析方法对该集合进行处理,最后可以估计出信号所夹杂的NBI特征波形和信号的PN码序列。为了减少所估计PN码的相位模糊性,本文在取样预处理时将取样时间窗口增大到PN码周期的二倍,结果使所估计的PN码或是原码或是反码,从而提高了估计准确性。同时利用所估计的NBI特征波形可消除原始信号所夹杂的NBI,而利用所估计的PN码序列则可以对DS-SS信号实施盲解扩处理。理论分析和数值结果表明,该方法有效,并能工作在较低的输入信噪比和信号干扰比环境下。     

分布式MIMO-OFDM信号多频偏多信道联合盲估计

针对多径衰落信道下分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中频偏信道联合盲估计难的问题,提出了一种有效的多频偏多信道联合盲估计方法。该算法利用盲解卷积分离算法接收信号的同时得到有频偏影响的多个信道,对分离后的多个信号进行逐个频偏估计,补偿整体信道并去除信道模糊度,得到有效的信道估计值。仿真结果表明,与基于导频的频偏信道估计方法相比,所提算法可在5 dB获得1e-6的频偏估计精度,在15 dB左右获得1e-2的信道估计精度,实现了分布式MIMO-OFDM信号的多频偏多信道联合盲估计。     

窄带干扰环境下直扩信号伪码周期估计

研究扩频通信技术中信号优化问题,信道的干扰影响直接序列扩频信号(DSSS)传输的正确性,给直扩信号参数检测与估计带来了困难,需要一种有效的算法来增强抗干扰能力。为了解决上述问题,利用变化域的FFT重叠变换干扰抑制提供一种最有效的方法,可通过对DSSS信号加窗处理和重叠变换,使信号频谱泄露大为降低,而且使信号的损失也大为减小,使误码率可以降到很低。另外提出一种FFT重叠变换干扰抑制算法和信号功率谱二次处理的联合估计窄带干扰环境下DSSS信号的伪码(PN)周期并进行仿真。仿真结果表明,算法在较低的输入信噪比和低信干比条件下能准确地估计DSSS信号PN码周期,证明了FFT重叠变换干扰抑制算法的有效性。     

双衰落信道下OFDM信噪比估计算法

基于最小均方误差方法,在双衰落信道下,提出利用周期PN序列作为导频的信噪比(SNR)估计算法。在导频2侧插入保护间隔降低子载波间干扰对导频的影响,在时域进行相关运算消除噪声干扰,从而得到较精确的信道参数。仿真结果表明,该算法能较准确估计SNR,且可通过改变周期PN序列满足不同信道环境下的性能要求。     

一种基于统计特性变换的改进盲信道估计

首先从接收信号的过采样出发,总结了SIMO信道的堆栈系统模型.针对输入信号为平稳且有已知自相关函数时的信道估计与均衡问题,通过统计特性变换的方法导出了变换阵的闭式解,最后给出一种适用于平稳信源的改进盲信道估计与均衡算法,并对算法进行仿真,分析其辨识误差、收敛性能和均衡效果.结果表明算法在输入信号为平稳非独立同分布时仍能对信道进行辨识且具有较高的精度,算法的收敛速度快并能达到理想的均衡效果.     

带有时变非线性预处理的立体声回波消除方法研究

就立体声回波消除问题提出了两种新的信号非线性预处理方法，并给出了相应的自适应算法。新的预处理方法比Benesty(1997)及Joncour(1998)的方法对信号的非线性处理部分要少，因而对语音信号的质量影响有所下降。仿真结果表明，新的预处理方法与其实现算法相结合应用于立体声回波消除时，比Benesty(1997)及Joncour(1998) 所提方法的效果更好。     

An improved new error estimation algorithm for optimal filter lengths for stereophonic acoustic echo cancellation

In this paper, we propose an new error estimate algorithm (NEEA) for stereophonic acoustic echo cancellation (SAEC) that is based on the error estimation algorithm (EEA) in [Nguyen-Ky T, Leis J, Xiang W. An improved error estimate algorithm for stereophonic acoustic echo cancellation system. In: International conference on signal processing and communication systems, ICSPCS’2007, Australia; December 2007]. In the EEA and NEEA, with the minimum error signal fixed, we compute the filter lengths so that the error signal may approximate the minimum error signal. When the echo paths change, the adaptive filter automatically adjusts the filter lengths to the optimum values. We also investigate the difference between the adaptive filter lengths. In contrast with the conclusions in [Khong AWH, Naylor PA. Stereophonic acoustic echo cancellation employing selective-tap adaptive algorithms. IEEE Trans Audio, Speech, Lang Process 2006;14(3):785-96, Gansler T, Benesty J. Stereophonic acoustic echo cancellation and two channel adaptive filtering: an overview. Int J Adapt Control Signal Process 2000;4:565-86, Benesty J, Gansler T. A multichannel acoustic echo canceler double-talk detector based on a normalized cross-correlation matrix. Acoust Echo Noise Control 2002;13(2):95-101, Gansler T, Benesty J. A frequency-domain double-talk detector based on a normalized cross-correlation vector. Signal Process 2001;81:1783-7, Eneroth P, Gay SL, Gansler T, Benesty J. A real-time implementation of a stereophonic acoustic echo canceler. IEEE Trans. Speech Audio Process 2001;9(5):513-23, Gansler T, Benesty J. New insights into the stereophonic acoustic echo cancellation problem and an adaptive nonlinearity solution. IEEE Trans. Speech Audio Process 2002; 10(5):257-67, Benesty J, Gansler T, Morgan DR, Sondhi MM, Gay SL. Advances in network and acoustic echo cancellation. Berlin: Springer-Verlag; 2001], our simulation results have shown that the filter lengths can be different. Our simulation results also confirm that the NEEA is better than EEA and SM-NLMS algorithm in terms of echo return loss enhancement.     

智能音箱中的一种快速回声消除算法

考虑到智能音箱中多采用麦克风阵列作为拾音装置,而单通道自适应滤波技术对声学回声消除具有失真性和复杂性,提出一种麦克风阵列快速回声消除算法。该算法首先用自适应滤波技术估计第一通道回声,然后估计阵列间的相对回声传递函数,把两者相乘得到其他通道回声;其次,把估计出的回声和噪声当作广义旁瓣抵消器（GSC）波束形成下支路的噪声参考信号,利用GSC波束形成算法去除回声和噪声。仿真结果表明,在中度混响、远距离、低回噪比且用音乐作为回声环境时,该算法具有良好的回声消除与噪声抑制性能,不仅运算量小,而且使目标语音信号具有较高的信源失真率和可懂度。     

引入加权系数消除ICI的二次快时变信道估计算法

针对高速移动环境下由多普勒频移引起的子载波间干扰（inter-carrier interference,ICI）,提出一种引入加权系数消除ICI的二次快时变信道估计算法。该算法进行两次信道估计,第一次估计用于提供信道状态信息,在保证符号率的前提下消除ICI,第二次估计在ICI消除的情况下进行,可以提高信道估计精度;并对简化的并行干扰消除（parallel interference cancellation,PIC）算法进行改进,基于最小均方误差准则引入加权系数,使得ICI消除后的残余误差最小。仿真结果和理论分析达到很好的一致性,当信道信噪比为0 dB时,归一化均方误差（normalized mean square error,NMSE）性能增益最大约为0.0714,提高了快时变信道估计的精度。     

基于并行滤波器的回波抵消技术方案

为了提高数字直放站回波抵消的收敛速度,首先研究了基于自适应滤波器的回波抵消技术,然后对其中的自适应滤波器的递推算法进行改进,形成了两个自适应滤波器并行计算、联合递推更新权值的技术方案。由于调节两个自适应滤波器权值的误差信号产生方式不同,方案可分为两种：方案一将回波抵消后的信号同时作为调节两个滤波器权值的误差信号(同时);方案二将天线接收信号与第一个滤波器输出信号的差值作为调节第一个滤波器权值的误差信号,而将该误差信号与第二个滤波器输出信号的差值作为调节第二个滤波器权值的误差信号(分别)。仿真结果表明,改进技术方案使回波抵消收敛速度提高11.11%~17.78%,从而有效改善了数字直放站回波抵消收敛速度慢的状况。     

DTMB系统全模式信道估计及硬件实现

提出一种应用于全模式DTMB解调器的信道估计及均衡实现方案。该方案利用DTMB系统帧结构中的PN序列,可以同时支持3种帧头模式及单多载波2种传输模式的信道估计及均衡。为易于硬件实现,对迭代干扰消除进行简化处理,并对信道均衡及信道冲击响应的滤波进行优化。给出一种硬件实现架构,兼顾性能和复杂度。仿真结果表明,简化后的算法几乎没有造成性能损失。     

改进的OFDM系统半盲信道估计算法

信道估计算法从先验信息的角度,可分为3类：基于参考信号的估计、盲估计和半盲估计。半盲估计是结合盲估计与基于训练序列估计这2种方法优点的信道估计算法。本文首先通过基于导频辅助的半盲信道算法和基于直接判决的半盲信道算法得出信道的估计值,再定义一个置信度函数得出加权系数γ,使基于导频辅助的半盲信道算法和基于直接判决估计算法有效结合起来,有效提高信道估计的精度。     

非高斯噪声下的回声消除算法研究

回声消除一直是信号处理领域的热门研究方向,其中自适应滤波器是在回声消除问题中最为广泛应用的技术,但自适应滤波算法主要是在基于高斯噪声条件下的应用,而现实环境广泛存在着非高斯的噪声,这严重影响了基于L2范数的自适应噪声滤波算法的噪声消除性能。为解决回声消除方法对非高斯噪声的适用性问题,根据回声路径具有明显的稀疏系统特性,结合比例矩阵的设计思想以及符号算法(SA),提出一种改进的MIPNSA算法。该滤波算法既能很好地适应于不同的背景噪声,同时也在较大程度上增强了对稀疏系统的适应能力。仿真测试结果表明,在高斯噪声和非高斯噪声条件下,本算法比现有的一些算法的回声消除效果更佳。