一种改进的分布式天线系统帧同步度量函数与算法

传统分布式多输入多输出正交频分复用(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)系统定时同步算法中,帧同步算法都是通过直接选取经验值作为阈值进行帧头捕获,而当发射天线数改变时同步度量值变化较大,这将大大增加漏捕获和误捕获的概率.针对这一问题,通过对传统度量函数进行统计特性分析,提出一种修正的定时同步度量函数,推导了其统计特性,并且基于‘3σ'阈值选取准则,形成一种新的基于计算阈值的帧同步(Frame Synchronization Algorithm based on Computed Threshold,CTFS)算法.进行了大量的仿真实验,在不同MIMO发射天线数目下,比较了提出的CTFS帧同步算法与传统的不等周期同步(Unequal Period Synchronization Pattern,UPSP)方案和正交变周期同步(Orthogonal Variable Period Synchronization Pattern,OVPSP)方案的帧同步性能,实验证明相较传统算法,提出的算法大大提高了同步度量值及同步性能的鲁棒性,解决了传统同步度量函数在发射天线变化时出现的问题.     

空间光通信中分布式天线的信号检测研究

针对空间光通信中随机信道传播时延导致接收信号符号间干扰的特殊性使分布式发射天线多入多出(MIMO)信号的线性检测算法更加复杂这一问题,提出了一种基于Neyman-Pearson(NP)融合准则的分布式天线信号检测算法。仿真结果表明,当接收信号同步时,NP算法具有较好的健壮性,其性能优于等增益合并(EGC)算法,与最佳合并(OC)算法相当;当接收信号异步时,NP算法要明显优于EGC和OC算法,抑制接收符号间干扰,能体现出分布式天线系统的空间分集性能。     

一种有效的MIMO-OFDM系统时频同步方法

为了检测不同天线的时延和频偏,提高多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统同步算法性能,给出了一种有效的MIMO-OFDM系统定时和频率同步算法。该算法构造了一种新颖的基于恒包络零自相关码（CAZAC）的良好正交特性的训练序列结构,利用该训练序列结构可以有效地完成各发射天线的迟延和载波频偏估计。仿真结果表明,所给方法具有高的定时估计精度和低的计算复杂度,适用于各发射天线信号到达时延不同情况的MIMO-OFDM系统,具有很好的实用价值。     

分布式MIMO-OFDM系统的同步捕获算法

该文提出了一种分布式多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统初始信号检测和同步捕获算法。该算法设计了导频符号,采用谱分析方法实现可靠的初始信号检测、粗定时和粗频偏估计,并在快速傅里叶变换(FFT)之后进行精确地频偏和定时估计。仿真结果表明,该算法在低信噪比多径瑞利信道条件下具有很好的性能。     

MIMO-OFDM系统同步器的硬件结构设计

由于在MIMO-OFDM系统中有多个发射和接收天线,并且每个接收天线都能接收到所有发射天线的信号,当各个收发天线之问的子信道延迟不同时,在每个接收天线端的帧同步检测就会受到其他天线发射同步信号的干扰。为了解决这个问题,我们提出了一种MIMO-OFDM系统的帧同步的设计方法及相应同步器的硬件结构设计。该同步单元可以实现时域和频域的同步,其中时域的同步是通过一组ZCZ码的匹配滤波器实现的,而频域的同步是通过同步帧的训练符号实现的。并且在Altera＇s公司的FPGA开发板上实现了同步器的硬件设计。     

MIMO-OFDM系统空间分集定时同步算法

根据MIMO-OFDM系统无线传输信道的特性,提出了基于单个前导子符号的MIMO-OFDM系统空间分集定时同步算法,以克服高速无线多径信道中深衰落对MIMO-OFDM系统定时同步性能的影响,应用概率论推导出MIMO-OFDM系统空间分集算法的定时错误概率分布和概率密度数学表达式,并给出了MIMO-OFDM系统在无线多径信道中帧定时同步的仿真结果.     

新一代移动通信系统中的同步技术研究

文中提出了一种新的MIMO-OFDM同步算法,该算法适用于各发射天线信号到达时延不同的情况,具有更广泛的意义,可用于分布式MIMO系统。     

MIMO-OFDM系统中的定时和频率同步

MIMO-OFDM技术将是下一代无线通信中的关键技术.分布式MIMO-OFDM系统因其大容量,低功耗,更好的覆盖等优势而得到广泛应用,但现在对MIMO-OFDM系统同步问题的研究大多在集中式MIMO-OFDM系统下.本文提出了一种基于训练序列的分布式系统的定时和频率同步方法,通过对训练序列进行一些相关运算,能够估计出多个时间偏移和单个的频率偏移.仿真结果表明,新提出的方法在定时同步的正确率和频率同步的均方误差方面表现出了很好的性能.     

一种非线性信道MIMO-OFDM系统性能改进算法

多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)可以提高系统在频率选择性衰落信道的传输性能.与OFDM系统一样,MIMO-OFDM系统也存在高峰值平均功率比(PAPR)的问题.为此,提出了一种降低空时分组编码MIMO-OFDM系统PAPR的正交部分传输序列算法,运用这种算法,利用傅里叶变换的性质,通过调整空时编码与基带正交调制的顺序,对两天线发射端,可以降低算法近一半的复杂度,且可以减少一半的边信息.利用高功率放大器的非线性模型,得到了瑞利衰落信道下PAPR降低后系统的误码率性能.仿真结果证明了该方法的有效性.     

用于SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法

在空频编码(SFBC)多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中传输符号存在较高峰均功率比(PAPR)问题,采用SLM算法能够有效降低系统峰均功率比,但随着发射天线数的增加,较多的快速傅里叶反变换(IFFT)会增加系统的计算复杂度,因此,构造F矩阵并提出了一种基于F矩阵SFBC MIMO-OFDM系统的改进SLM算法。采用F矩阵作为相位序列组对空频编码信号进行独立处理,获得最优相位序列取共轭,将共轭序列中每两个旋转因子为一个单位交换位置,并扰码SFBC后各天线的信号,以此减少了每根发射天线上的IFFT次数。理论和MATLAB仿真分析表明,该算法获得了良好的峰均比性能,同时也降低了系统的计算复杂度。     

分布式多天线技术研究

在基于多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)技术的下一代宽频无线通信系统中,为了提高频谱利用率,一般采用同频组网,这就在小区边缘引入了同频干扰,影响了系统覆盖范围、容量以及边缘用户的切换体验。分布式多天线系统可以有效地解决上述问题,它通过拉远天线的距离,充分利用多输入多输出(MIMO)技术的空间分集和宏分集优势,通过集中式的预编码、用户调度、功率控制等策略较好地控制基站内不同小区间的干扰,尤其适合于增强数据热点地区的覆盖,减少用户的切换次数,提升小区边缘用户的服务质量。     

MIMO-OFDM同步门限值方法

正交频分复用技术(OFDM)由于其对抗多径能力强和频谱利用率高而被视为下一代无线通信的核心技术。多输入输出(MIMO)技术和OFDM技术已经或者即将应用于各种高速宽带通信系统中,对于MIMO-OFDM系统关键技术的研究至关重要。MIMO-OFDM与SISO-OFDM相似,对定时同步错误和频率偏移敏感,定时和频率不同步都可能会破坏帧结构,因此准确的符号定时和精确的载波频偏估计是系统正常工作的前提。本中首先用CAZAC序列构建出共轭交错结构作为训练序列,然后应用门限值方法改进定时同步估计并基于交错结构进行载波频率偏移估计,最后结合仿真结果确定影响门限值性能的参数值。仿真数据显示,在多径信道条件下,该方法可以使得系统的误码率相对传统方法得到进一步减小,有效地提高同步性能。      

MIMO-OFDM系统定时同步算法

应用MIMO—OFDM无线通信系统的空间信号资源，提出了基于单个前导符号的MIMO--OFDM系统帧定时和符号定时同步的分集算法，以克服高速无线多径信道中深衰落对MIMO—OFDM系统定时同步性能的影响，给出了具体的帧定时、符号定时同步的分集算法以及在高速无线多径信道COST207模型下帧定时和符号定时同步的仿真结果。     

Low Complexity Antenna Selection Scheme for Multicarrier MIMO Broadcast Communication

A low complexity antenna selection scheme for multicarrier MIMO (Multiple Input Multiple Output) broadcast systems is proposed in this paper. Under special condition of single user in the system or when the number of subcarrier is only one, the system reduces to conventional MIMO-OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system or MIMO-BC (Broadcast Channel) system respectively. By analysing sub-optimal antenna selection schemes developed earlier for single user MIMO-OFDM systems and single carrier MIMO-BC systems, one can see many similarities which can be extended to multicarrier MIMO broadcast systems. The proposed method exploits these similarities to obtain a low complexity system design with acceptable performance. The performance of the proposed scheme is studied via extensive simulation, and the computational complexity involved is compared to the conventional scheme. A selection gain of approximately 0.5 b/s/Hz is shown to be achievable using only two out of three antennas, and the proposed scheme is able to achieve up to 90% of the gain. This is achieved at a complexity that is significantly lower than the conventional methods, hence the practical implementation of the proposed scheme can be justified.     

基于MIMO-OFDM的高速水声通信技术研究

OFDM技术可以对抗水声信道中的多径传播并能实现高的频谱效率,空时编码技术则能够获得空间增益并对抗信道衰落。文中在分析OFDM同步误差和空时分组编码原理的基础上,将这两种无线新技术应用于高速水声通信中,设计实现了一个基于MIMO-OFDM技术的高速水声通信系统,并着重讨论了系统同步的实现方法。湖上实验证明了方案的有效性。     

MIMO-OFDM系统同步技术研究进展

多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统对定时偏移和频率偏差极其敏感,并且对时间同步精度要求极高。分析比较了29种具有代表性的MIMO-OFDM系统同步算法的优缺点,指出针对数据辅助类的同步方法,采用共轭、取反等特性构造优良正交性的训练序列是提高时间同步性能的关键,可在时域进行频偏估计和降低参数维数来降低系统计算复杂度;针对非数据辅助类的同步方法,构造计算复杂度较低的代价函数是提高频率同步性能的关键,这些都是MIMO-OFDM系统同步方法值得研究的方向。     

基于导频信号的MIMO-OFDM同步技术

MIMO-OFDM技术将成为第4代移动通信系统的关键技术,因MIMO-OFDM对时间和频率偏移非常敏感,因此MIMO-OFDM同步显得尤为重要。提出了一种新的MIMO-OFDM定时同步和频偏同步技术。以GCL序列为基础设计了一个新的符合MIMO-OFDM同步技术的导频序列,通过对该导频序列进行2次相关得到频率估计,并将所得频率运用到定时同步中,得到更为准确的时间估计。仿真结果表明,在相同的信噪比情况下,该方法可以使得系统的误码率和帧传送误码率相对传统方法得到进一步减小。     

一种改进的MIMO-OFDM帧同步算法

定时同步和频率同步是影响MIMO—OFDM系统性能的关键因素。提出一种改进的帧同步算法并分析其仿真结果。仿真结果表明：该算法能够消除传统帧定时算法的平台效应,在提高帧同步精度的同时,对系统小数倍频偏估计性能也有所提高。