低信噪比下非数据辅助的OFDM系统信道阶数和噪声方差的估计

在低信噪比情况下,该文提出一种新的针对正交频分复用(OFDM)系统信道阶数和噪声方差的非数据辅助(NDA)估计算法。算法中应用了一种新的基于联合极大几何均值(MGM)的代价函数。新的代价函数不仅利用了循环前缀(CP)冗余性,同时也利用了信道记忆性。对比只利用了CP的方法,该算法可以在低信噪比情况下更准确地估计信道阶数和噪声方差。仿真结果表明,在低信噪比情况下,该算法针对信道阶数的估计得到约10 dB的信噪比增益;同时,对噪声方差的估计,该算法显著提高了估计精度,抑制了信噪比20 dB以下估计性能恶化的现象。     

适用于IEEE 802.11a/g的联合信道估计和均衡算法

基于IEEE 802.11a/g协议,提出了一种联合信道估计和均衡的算法,该算法采用自适应信道估计方式在低信噪比情况下实现精确的信道估计,并且具有较低的设计复杂度。信道均衡采用频域内MMSE(FD-MMSE)均衡方式,与自适应信道估计配合在系统性能和计算复杂度方面取得较好折中。仿真表明该算法结构性能满足IEEE 802.11a/g协议规定,与同类算法相比在低信噪比区域提高系统性能的前提下算法的计算复杂度也有所降低。     

一种新的基于最大似然估计的迭代定时恢复算法

符号同步误差对LDPC译码性能会产生严重恶化,如何在低信噪比下,利用LDPC的编码增益来提高符号同步误差估计性能是本文的核心问题.基于最大似然(ML)准则,提出了似然函数导数归零的码辅助迭代符号同步算法,该算法以单一编码分组为单位进行迭代估计,不但可以应用于连续信道,同样适用于突发通信.仿真结果表明,本文提出算法的估计性能可以在信噪比很低的情况下逼近MCRB,在符号同步误差估计值快速收敛的同时,译码性能接近符号精确同步的理想情况.     

一种基于匹配追踪的OFDM稀疏信道估计算法

针对OFDM系统,利用信道冲激响应的稀疏特性,提出了一种新的OFDM信道估计算法.首先利用匹配追踪思想确定出非零抽头系数的位置,然后再采用最小二乘算法完成对非零系数值的二次估计,从而通过减少信道估计参数的个数降低算法复杂度.在低信噪比和导频数较少情况下,该算法具有良好的归一化均方误差性能,特别是当因信噪比低而引起GAIC算法性能恶化的时候,新算法具有更好的稳健性.仿真结果验证了算法的有效性.     

低信噪比的水声稀疏信道估计算法

研究了水声多途稀疏信道的估计方法,在此基础上提出了低信噪比环境下,具有很好的延迟分辨能力的优化算法。所提出的信道估计算法(相干-POCS)基于最大似然估计—匹配滤波和凸优化算法,提高信噪比的同时,利用水声信道的稀疏特性和残余的方差约束条件进行信道估计。计算机仿真结果表明,在低信噪比的情况下,使用所提出的算法(相干-POCS)能够正确估计水声信道的多径衰落,其分辨率和性能都优于目前所使用的匹配追踪法和凸集投影算法,可用于远距离水声信道研究。     

一种空间相关的MIMO-OFDM系统信道估计算法

为了提高空间相关信道估计的精度,提出了一种适用于空间相关信道的MIMO-OFDM系统的空域LMMSE信道估计算法及其改进算法,从理论上分析了MSE误差。仿真结果表明,空域LMMSE算法能有效地提高信道估计的精度,尤其是在低信噪比的情况下,所提出的算法获得的效果更为明显。     

基于数据辅助的低滚降定时同步算法

突发信号的定时同步通常采用非数据辅助的定时误差估计算法进行定时误差估计。非数据辅助的定时误差算法实现简单,然而在低滚降条件下,估计性能会产生严重恶化,对系统同步性能影响较大。文章针对突发信号在低信噪比、低滚降系数的条件下,对定时同步困难的问题进行了研究,提出了基于一种数据辅助的定时误差估计算法,利用突发捕获处理中的相关值,实现了定时误差的准确估计,并给出了定时同步实现结构。通过计算机仿真对算法进行了验证,仿真结果表明,文章算法在低滚降低信噪比条件下可实现良好的同步。     

频率选择性慢衰落信道下的快速频率估计

给出了在频率选择性慢衰落信道下适用于突发传输的两种快速频偏估计算法。针对慢衰落选择性信道下的频率估计问题,两种算法均给出了一个简单的闭式解,且算法实现无需任何信道幅度信息。第一种算法要求用于频率估计的训练序列的自相关矩阵具有对角特性,第二种算法使用周期的训练序列,两种算法所需的运算量大大低于最大似然估计算法。仿真结果显示,在较高信噪比下两种算法均具有较好的估计性能。     

基于改进谱熵算法的低信噪比环境下的突发信号检测

针对低信噪比环境下突发信号检测性能较差的问题,本文提出了一种排序差分最大值自适应门限估计的谱熵检测算法（SDMSE）。通过在检测方法中对检验统计量引入滤波机制,并设计SDM自适应门限估计方法改进谱熵判决,实现了在低信噪比甚至负信噪比下的信号发现,并能够实现对突发信号起止时刻的准确估计。实验证明,本文所提的SDMSE算法在大于-6dB信噪比下具有较好的信号检测性能,对信号起止时刻估计相对误差低于8‰。     

基于均值循环卷积特性的UWB信道盲估计算法

该文针对采用码片率抽头间隔的TH-PPM超宽带系统离散信道,利用接收信号的均值循环卷积特性,对UWB信道估计问题进行建模,结合UWB信道的稀疏簇结构,提出一种基于抽头探测的UWB信道盲估计算法,避免了无谓的零抽头估计,改善了算法性能。仿真表明:在低信噪比(0-15dB)的情况下,基于抽头探测算法的MSE比没利用信道结构特征的最小二乘算法平均低约5.5dB;在中等信噪比(15dB)的情况下,基于抽头探测算法的MSE比最小二乘算法平均低约3.5dB,同时基于抽头探测算法还能获得较好的SER(Signal-Error-Ratio)性能。     

移动环境中WIMAX-OFDM的一种信道估计算法

对在移动环境下WIMAX-OFDM系统的信道估计进行了分析，并在此基础土提出一种新的前导信道估计方法，通过虚载波信道估计和自适应低通滤波实现了移动环境下的信道估计。仿真结果表明：该算法在复杂度增加很少的前提下，不仅给出了精度较高的信道估计信息，而且明显提高了系统误码性能。     

Robust and Improved Channel Estimation Algorithm for MIMO-OFDM Systems

Multiple-input multiple-output (MIMO) system using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique has become a promising method for reliable high data-rate wireless transmission system in which the channel is dispersive in both time and frequency domains. Due to multiple cochannel interferences in a MIMO system, the accuracy of channel estimation is a vital factor for proper receiver design in order to realize the full potential performance of the MIMO-OFDM system. A robust and improved channel estimation algorithm is proposed in this paper for MIMO-OFDM systems based on the least squares (LS) algorithm. The proposed algorithm, called improved LS (ILS), employs the noise correlation in order to reduce the variance of the LS estimation error by estimating and suppressing the noise in signal subspace. The performance of the ILS channel estimation algorithm is robust to the number of antennas in transmit and receive sides. The new algorithm attains a significant improvement in performance in comparison with that of the regular LS estimator. Also, with respect to mean square error criterion and without using channel statistics, the ILS algorithm achieves a performance very close to that of the minimum mean square error (MMSE) estimator in terms of the parameters used in practical MIMO-OFDM systems. A modification of the ILS algorithm, called modified ILS (MILS), is proposed based on using the second order statistical parameters of channel. Analytically, it is shown that the MILS estimator achieves the exact performance of the MMSE estimator. Due to no specific data sequences being required to perform the estimation, in addition to the training mode, the proposed channel estimation algorithms can also be extended and used in the tracking mode with decision-aided method.     

一种稀疏增强的压缩感知MIMO-OFDM信道估计算法

 基于压缩感知(Compressed Sensing, CS)的信道估计可以达到减少导频的目的,但在频-时域信道矩阵到时延-多普勒域的稀疏变换中存在谱泄漏现象,影响了信道矩阵的稀疏性和估计的均方误差(MSE)性能。为此该文对信道的稀疏性进行研究,提出一种时域加窗的稀疏优化CS信道估计算法。通过对时域加窗,所提算法抑制了由离散截断导致的多普勒域泄漏,再据此设计出观测矩阵,以此方式增强信道在时延-多普勒域的稀疏性,并实现对稀疏的信道矩阵更为准确的重构,达到改善信道估计MSE性能的目的。仿真结果表明随信噪比的增大,加窗CS算法相比无窗CS算法有效改善了信道估计的性能。     

一种OFDM导频的信道估计算法的研究

提出了一种基于编码的OFDM系统的导频符号迭代辅助信道估计。利用信道解码器中的APP符号来形成虚拟的导频。与原有的信道估计算法相比,此种算法不仅在一般的信道条件下具有良好的性能,而且更加适合快变信道条件下的OFDM系统。仿真结果表明:提出的OFDM信道估计算法不仅可以给出精度较高的信道信息,而且近似达到EM信道估计的性能。     

无CP的OFDM联合信道估计和干扰抵消

无循环前缀OFDM无线通信系统可以提高频谱利用效率。提出一种基于无循环前缀(CP)OFDM系统的联合信道估计和干扰抵消算法。采用最小二乘法(Least Square)估计信道时域矢量,通过离散傅里叶变换(DFT)得到相应的OFDM信道的频域特性,由迭代算法对信号进行联合检测和干扰抵消。仿真结果表明,信道估计结果能够达到较高的精度,误码率也接近有循环前缀的OFDM无线通信系统。     

NGB-W广播信道估计实现算法设计

针对下一代广播电视网无线系统(NGB-W)广播接收信道估计,提出了一种基于二次一维维纳滤波的信道估计实用算法.该算法实时估计信道多普勒频偏、时延扩展和噪声方差等参数,并根据参数估计值分别从离线获得的预选集中选择时域和频域的一维维纳滤波系数.通过Cocentric System Studio(CCSS)平台仿真,给出了参数估计对算法性能的影响,以及所提信道估计算法的均方误差和误块率性能.仿真结果表明该算法在不同移动速度下,与采用理想插值系数信道估计相比性能损失不超过0.4 dB,与理想信道估计相比性能损失在1 dB以内.     

Frequency-Dependent UWB Channel Characteristics in Office Environments

This paper reports frequency-dependent ultrawideband (UWB) channel characteristics. Measurements were performed in 103 receiver locations of six different office environments. From the measured data, the effect of frequency on the pathloss properties of a UWB signal is analyzed. After analyzing the pathloss behavior to propagation environments, the pathloss exponent variation models are developed in various environments as a function of frequency. Based on these models, pathloss prediction is performed, and the accuracy of the prediction is compared with those of existing pathloss models. In addition, the frequency-dependent UWB channel correlation characteristics are investigated. For the frequency correlation statistics of the UWB channel, double-slope models representing correlation coefficients are established with and without line-of-sight (LOS) paths. Using these correlation models, a channel gain estimation algorithm is proposed. The performance of the proposed estimation algorithm is evaluated with estimation parameters, and it is confirmed that the proposed estimation algorithm has better performance than the conventional algorithm using a linear interpolation algorithm.      

基于EM的联合信道参数估计和数据检测算法

为提高OFDM系统的传输效率,考虑正交频分复用(OFDM)系统的特殊结构,该文提出一种使用少量导频的EM(Expectation Maximization)迭代信道参数估计算法。在每次迭代中不但更新信道冲激响应而且更新噪声方差的估计值。为进一步提高算法的收敛速度,提出联合信道参数估计和数据检测算法。仿真结果表明,在插入较少导频时,基于EM的信道估计算法仍能收敛到给定参数的信道,联合信道参数估计和数据检测算法迭代次数明显减少,并且保持系统的误码率性能不变。     

CHANNEL ESTIMATION OF MULTI-RATE DS-CDMA SIGNALS IN SLOW FADING MULTIPATH CHANNELS

In Direct-Sequence Code Division Multiple Access(DS-CDMA) mobile communication systems, it is very important to obtain accurate estimation of the channel parameters,especially that of the propagation delay. But the near-far problem may make the estimation complicated and can degrade the estimation performance significantly. In this paper, an efficient Maximum Likelihood (ML) method is presented for channel parameter estimation of multi-rate DS-CDMA systems in slow fading multipath channels in a near-far scenario. The algorithm extended the ML approach to multi-rate DS-CDMA systems, and proposes decomposing a multidimensional optimization problem into a series of one-dimensional optimization and has improved computational efficiency. Theoretical analysis and numerical examples show that the estimator proposed is effective and near-far resistant.     

一种TD-SCDMA载波频偏与信道联合估计算法

通过分析时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统的载波频偏和信道特性,提出一种频偏与信道联合估计算法。该算法通过对训练序列部分相关,然后做差分将频偏和信道特性解耦,并通过逐次迭代最终精确估计出频偏和信道参数。仿真结果表明,算法频偏估计性能接近Cramr-Rao界,准确度较高;全链路仿真误码率性能优越,信道估计准确。算法复杂度不高,实用性强,同样适用于其它的TDD模式的CDMA系统。