高动态环境OFDM UWB同步技术研究

研究了正交频分复用超宽带(OFDM UWB)同步算法,进行了载波频偏估计、载波相位跟踪。关于载波频偏估计,分析了时域中基于前导的载波频偏(CFO)估计算法、频域基于训练符号的Moose算法以及频域基于导频的Classen算法,证明Classen算法具有更好的载波频偏估计性能和抗多径干扰能力。关于载波相位跟踪,研究了卡尔曼滤波算法的应用。快速的载波频偏估计和精确的载波相位跟踪使高动态环境OFDM UWB系统性能得到很大提高。     

改进的多输人多输出正交频分复用水声通信判决反馈信道估计算法

针对最小均方误差准则下(Minimum Mean Square Error,MMSE)判决反馈信道估计算法在多输入多输出正交频分复用(Multiple-input Multiple-output Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)低信噪比水声通信环境下存在误码遗传缺陷,提出了一种基于压缩感知理论的改进的MMSE判决反馈信道估计算法。通过结合浅海水声信道的稀疏性特点,利用编码校验后的信息与原始信息实现了对信道估计的判决反馈更新,采用匹配追踪算法改进MMSE判决反馈追踪信道估计技术,实现了抑制传统判决反馈信道估计算法在迭代更新及传递过程中存在的误码遗传的目的。仿真和水池实验结果证实:改进的MMSE判决反馈追踪信道估计算法不仅可以有效的抑制误码遗传,对抗突发噪声,跟踪信道的缓慢时变,同时大幅降低了导频占用率,提高了通信质量。     

一种新的MIMO-OFDM信道估计的低复杂度设计方法

针对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统信道估计导频损耗和算法复杂度问题,提出了一种低复杂度的MIMO-LS算法设计方案,它要求每根发射天线中的导频序列为等间隔排列,而不同天线间的导频序列相互相移正交。当在OFDM导频符号中选取一个合适的导频间隔时,对比传统的最优导频设计方法,提出的MIMO-LS算法在基于最小均方误差-峰值平均功率比(MSE-PAPR)双准则的前提下,最大程度降低导频损耗和算法复杂度。计算机仿真验证了此算法的有效性。     

稀疏信道条件下正交多载波扩频水声通信无导频信道估计算法

提出了一种无导频信道估计算法,该算法首先利用水声信道的稀疏特性对扩频信号进行识别,再利用扩频信号识别结果对水声信道响应进行判决反馈估计,从而实现对稀疏水声信道响应的可靠重建。仿真和湖上试验结果证实:无导频信道估计算法可以在不降低通信质量的前提下,实现对水声通信信号的稳健均衡,提升水声通信速率。     

基于分块导频的SC-FDE信道估计算法改进

随着计算机科学技术的不断发展,分块导频的SC-FDE信道估计算法受到了越来越多的重视。信道估计与频域均衡是单载波频域均衡(SC-FDF)系统的两大关键技术。其中,信道均衡是通过对估计出的信道衰减特征进行补偿,从而减小信号在传输过程中所受外界的影响,信道估计与频域均衡性能的好坏共同决定系统最后均衡的效果。因此,研究基于分块导频的SC-FDE信道估计算法改进具有非常重大的意义。本文介绍了SC-FDE系统和SC-FDE系统模型,阐述了信道估计和理论分析,并且进行了理论分析和信道与噪声方差估计,最后分析了系统仿真结果。     

灰建模下的OFDM窄带慢衰落慢时变信道估计算法浅析

OFMD即正交频分复用技术,将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI。对于OFMD窄带信道而言,它在移动传输的环境之下表现出慢时变的特性。针对这一特性,我们提出了一种基于灰建模的信道估计算法。本文主要针对灰建模下的OFDM窄带慢衰落慢时变信道估计算法进行研究与分析。     

时变水声信道的动态压缩感知估计

水声多径信道具有的稀疏特性已被应用于设计稀疏估计方法提高信道估计性能。然而,水声信道具有的快速时变特性,给传统稀疏信道估计方法带来了很大的困难。考虑到水声信道除了高时变性多径,还存在着相对静止,缓慢变化的直达径或者海底反射径,通过将水声信道建模为由静态和时变稀疏支撑集组成,把时变水声信道估计转化为动态压缩感知问题。结合卡尔曼滤波和压缩感知理论,并采用原始对偶追踪算法求解Dantzig selector模型,从而实现对复数域基于卡尔曼滤波器的压缩感知稀疏求解问题的处理。信道时变条件下的数值仿真及基于信道估计的判决反馈均衡器的海上实验结果表明,该算法相对经典的正交匹配追踪和最小二乘QR分解算法具有较明显的性能改善。从而说明,通过对时变水声信道进行动态压缩感知估计可有效提高估计性能。     

一种应用于频率选择性信道的MIMO-MSK系统均衡解调方案

提出了1种可以应用于频率选择性衰落信道的多天线最小移频键控(multiple-input multiple-output minimum shift keying,MIMO-MSK)均衡解调方案,并研究了对应的信道估计算法。通过不同的多径信道对整个系统的性能进行仿真,仿真结果表明,所提出的MIMO-MSK系统方案可以有效地对抗频率选择性信道和信道的非线性失真。     

5G MASSIVE MIMO技术

本文介绍了5G系统中MassiveMIMO技术的信道估计、预编码技术、信号检测算法,研究了不同算法的适用场景,分析了MassiveMIMO技术发展中存在的问题,重点阐述了导频污染产生的原因并提供了减少导频污染的思路,分析了信道模型设计中需要关注的问题、算法优化的方向等。     

联合重叠压缩感知法消除水声通信系统限幅噪声

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)水声通信系统的高峰值平均功率比(Peakto-Average Ratio,PAPR)问题,在发射端采用了压扩变换法和限幅法联合的方法降低PAPR。由于限幅法会产生带内干扰和带外噪声,降低通信系统的误码性能,因此利用限幅噪声的稀疏性,在接收端采用压缩感知(Compressed Sensing,CS)法对限幅噪声进行估计和恢复。限幅噪声的估计受信道估计准确性的影响,为提高限幅噪声估计的准确度,提出了重叠压缩感知算法,在恢复限幅噪声的过程中利用了压缩感知信道估计法估计所得的信道信息和发射数据对限幅噪声进行估计,有效降低了限幅法对系统误码性能的影响。仿真和水池实验验证了该算法的有效性。