MIMO OFDM同步技术研究

MIMO OFDM作为一种多天线、多载波传输技术,具有频谱利用率高、抗干扰能力强、传输速度快、传输容量大等特点,目前已经成为4G技术的热门标准之一。但是由于MIMO OFDM系统对频偏和定时比较敏感,因此同步问题的研究显得尤为重要,文中针对目前主流的同步方法做了全面的分析和总结。     

短波同步广播

短波广播频段的实际容量,在太阳黑子最大时,每日频率小时擞只有9000频时,在太阳黑子数最小时只有6000频时,而短波广播每日的频率小时数约为27000频率小时。显然,频带过分拥挤。一些发达国家还利用     

奇特的收音机短波频率刻度

<正> 收音机对大家来讲已十分熟悉了,但许多人对现在广为流行的多波段或全波段收音机的短波频率刻度感到奇特,因为各短波段的接收频率范围前后不连续,存在不少“空档”,如:SW1(短波1)范围为4.75～5.1MHz,SW2范围为5.85～6.2MHz等,而我们比较了解的老式收音机或一般收录机的短波频率刻度则都是连续不间断的。那么,现代多波段收音机为什么要用这种奇特的排列方式来设计短波接收频率波段和刻度?各波段不连续是否会使有些广播电台接收不到?下面就此作些简介。 原来,在短波波段,由于不同频率的电磁波存在传播特性等方面的差异和频率资源合理分配等因素,使得广播电台在整个波段中的分布非常不均衡,在所谓的“国际米波段”     

现代OFDM系统中的频率同步

本文在高斯与多径衰减环境中对OFDM通信中的数据辅助下的频率同步方法进行了仿真测试。各种方法的仿真结果以平均误差、最小均方误差的形式比较其性能。比较中,时间偏移估计方法中性能最好的正式系统所采用的方法;一种新的基于快速傅里叶变换的频率偏移估计方法,具有最小的均方误差。因此,系统的同步过程中,传输信号的报头中只需要一种“训练标识”。     

短波通信频率自优化技术分析研究

如何有效实现短波通信频率的优选,是推动短波通信技术发展和应用的关键。针对这一核心问题,分析介绍了一种新的频率优选方法——短波通信自优化技术,并阐述了其提出背景和技术特点。在系统梳理频率优选方法分类的基础上,对各类方法的优缺点、适用范围、相互关系进行分析讨论。对短波通信频率自优化技术发展中涉及的数据要素选取、频率数据重构等关键技术进行初步分析讨论,明确了频率自优化技术的地位和作用。     

OFDM时频同步技术

OFDM是下一代移动通信系统中的核心技术,它能够满足新业务和高数据率的要求。本文主要针对OFDM系统中的难点技术之一——同步问题,介绍了使用循环扩展和训练符进行同步的两种同步算法。     

短波通信中的动态频率优选技术研究

目前短波通信大多采用2G自适应技术选频,尽管在手段上实现了自动化,但是实时性、时效性较低。且受技术限制,在预选的频率分组范围内进行自适应选频,往往也不一定能选出有效的通信频率。有效的解决办法是,采用基于3G体制的短波动态频谱接入技术,应用基于同步大频率集动态频率优选技术,实现短波通信频率在宽范围内的动态、自动优选,解决短波通信选频要求高、用频动态性强的难题,实现短波实时选频和动态频谱接入,提高短波通信选频的实时性、时效性和可用性。     

短波通信技术概括及通信频率选择

随着我国信息技术的发展与经济的进步,短波通信技术取得了飞速发展,被广泛应用于通信行业各领域中。现代短波通信技术的应用深刻的影响着军事、航空、海运、等各行业,极大的推进了我国信息技术的发展,满足着人类的通信需求。基于此,本文简要介绍了短波通信发展的要求,阐述了我国短波通信技术的发展现状及、常用的通信装备、短波电波的传播途径,并就短波通信电台的通信频率选择及通信技术的发展前景做了简单分析,希望能对短波通信技术的应用有所帮助。     

OFDM和MIMO无线通信技术研究

OFDM（正交频分复用）和M IMO（多输入,多输出天线）是未来宽带无线通信的主流技术,OFDM技术是一种正交频分复用方式,在这种方式下通信系统的频谱利用率得到大大提高,M IMO技术是一种多输入多输出天线技术,它可以成倍的提高无线通信系统的信道容量。在此主要介绍了OFDM和M IMO的理论基础,以及当前的应用和未来的发展前景。     

一种改进的MIMO OFDM系统导频设计方案

对于采用虚拟子载波的多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统,传统最优的均匀分布导频序列在某些情况下是不可用的。为了获得此时的最优导频序列,该文基于最小化最小二乘(LS)信道估计均方误差(MSE)的准则提出了一种改进的导频设计方案。该方案能够快速有效地找到最优导频序列,或在最优导频序列不存在的情况下给出次优的导频序列。仿真结果显示了所提方法的有效性。     

MIMO OFDM系统中的Turbo子载波均衡

在MIMO OFDM系统中,为了对抗同天线干扰及由于保护间隔不足而引起的码间干扰和载波间干扰,该文给出了一种基于MMSE的Turbo子载波均衡器。在该算法中,软输入软输出(SISO)的子载波均衡器与软输入软输出(SISO)解码器通过迭代进行软信息交换。仿真结果表明,与非迭代的子载波均衡器相比,该文给出的Turbo子载波均衡器能够有效利用时间和空间分集,使系统性能得到了改善。     

Joint Time-Domain Tracking of Channel and Frequency Offsets for MIMO OFDM Systems

In this paper we address the problem of joint channel and frequency offset estimation and tracking in multiple-input multiple-output (MIMO) OFDM systems for mobile users. The proposed method stems from extended Kalman filtering and is suitable for time-frequency-space selective channels. Separate offset for each MIMO channel branch is considered because of the mobility and rich scattering. The channel taps and the frequency offsets are estimated in time-domain while the equalization is performed in frequency domain. Simulation results demonstrate that the proposed method tracks time-varying channels and frequency offsets with high fidelity. Realistic channel models are used in mobile scenarios. The proposed time-domain approach has improved performance and robustness in comparison to purely frequency domain processing. Computational complexity is lower as well.     

AoA-Based Channel Estimation for Massive MIMO OFDM Communication Systems on High Speed Rails

Channel estimation is a well-known challenge for wireless orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)communication systems with massive antennas on high speed rails(HSRs).This paper investigates this problem and design two practicable uplink and downlink channel estimators for orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)communication systems with massive antenna arrays at base station on HSRs.Specifically,we first use pilots to estimate the initial angle of arrival(AoA)and channel gain information of each uplink path through discrete Fourier transform(DFT),and then refine the estimates via the angle rotation technique and suggested pilot design.Based on the uplink angel estimation,we design a new downlink channel estimator for frequency division duplexing(FDD)systems.Additionally,we derive the Cramér-Rao lower bounds(CRLBs)of the AoA and channel gain estimates.Finally,numerical results are provided to corroborate our proposed studies.     

Turbo编码MIMO OFDM系统多径干扰抵消

正交频分复用(OFDM)利用保护间隔(GI)消除因多径时延而产生的符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI),但是太长的GI会占用过多的信道资源。为此,在保持一定GI长度的情况下,提出了利用减法抵消法消除ISI和加法抵消法抵消ICI的多径干扰抵消(MPIC)方法,使得当多径时延大于GI时,仍然可以保持系统的低误码率以及较强的抗多径干扰的优异性能。蒙特卡洛仿真结果表明,有多径干扰的情况下,在Turbo码编码的MIMO OFDM系统中使用提出的多径干扰抵消方法可以更有效地减少ISI和ICI。     

OFDM系统中的帧同步与频率跟踪算法

正交频分复用(OFDM)因其在抗频率选择性衰落和窄带干扰方面具有良好的性能而被广泛应用,但是OFDM系统比单载波系统对定时和频偏更加敏感。提出了一种简单有效的帧同步与频率跟踪算法,与传统的最大似然估计算法相比,实现更加容易,而且能保证精确的帧和频率同步。     

MIMO-OFDM系统的两步符号定时同步方法

多天线正交频分复用（MIMO-OFDM,Multiple-Input and Multiple-Output Orthogonal Frequency Division Multiplex）系统中,精确的符号定时同步可使接收端解调数据时消除载波频率偏移和符号间干扰。而由于MIMO空间信道复杂度较高,使得单天线OFDM系统的同步方法不能直接应用于MIMO-OFDM系统中。提出的两步同步方法首先利用时域导频作为第一步同步进行粗同步,然后利用循环交织前缀作为第二步同步对每一个MIMO-OFDM符号进行同步偏差调整。需要指出的是,两次同步过程均可以产生尖锐的相关峰,使得同步精度大为提高。     

无线通信系统中的闭环MIMO技术

主要讨论能够进一步提升多天线系统容量的闭环MIMO技术,即带有反馈的MIMO系统。给出了几种在未来无线通信系统中可能采用的闭环MIMO方案,分析并比较了它们的性能。仿真结果表明,闭环MIMO技术将有效地提高通信系统的性能。