基于CAZAC序列的OFDM时频同步算法

针对Schmidl和Minn算法存在符号定时和频率同步精度不高,频率同步运算量大的缺点,提出一种新的基于CAZAC序列的OFDM同步算法。算法利用2个相同的CAZAC序列作为一个训练符号,并对第二个序列用CAZAC序列进行加权,在接收端利用训练符号所包含数据的重复性和CAZAC序列的相关性,进行符号定时同步;然后利用CAZAC序列具有的时域移位特性进行整数倍频偏估计。算法在时域完成,因运算量较小。仿真结果表明,新算法克服了Schmidl和Minn算法的缺点,在AWGN和多径信道下,均能精确同步并进行较大范围的频偏估计。特别是在信噪比较低时采用该算法能实现更准确的同步。

基于分布式UFMC⁃MIMO系统的同步算法

在分布式多输入多输出(Multiple⁃Input Multiple⁃Output,MIMO)系统中,各发射天线与接收天线之间的信道相互独立,增加了信号同步处理的难度。5G候选波形中通用滤波多载波(UFMC)在与MIMO结合后,获取准确的时频同步相当重要。文中针对分布式UFMC⁃MIMO系统,利用恒包络零自相关(CAZAC)序列设计合适的训练结构完成系统时频同步。该训练序列包含重复结构和共轭结构两部分,除了能进行时偏估计外,还能完成小数倍频偏与整数倍频偏估计,提高了时频估计的准确度。文中选择2×2规模的分布式UFMC⁃MIMO系统进行仿真。由仿真结果可知,通过该同步算法能够准确获取时频估计,在时域进行补偿后能明显提高系统性能。

改进CAZAC序列的OFDM时频同步算法

针对先前一些算法存在定时模糊以及存在较大干扰峰干扰的问题,提出了一种基于加权CAZAC序列的OFDM系统同步方案。利用训练序列共轭对称特性进行符号定时和频偏估计。利用训练序列延迟相关和对称相关的特点进行定时和粗频偏估计,能够有效抑制干扰从而得到更好的估计性能。利用循环前缀的冗余信息进行小数倍频偏精细估计。此外分析了整数倍频偏对时域CAZAC序列的影响。采用时域循环移位进行整数倍频偏估计。通过与其他算法的仿真对比可以得出,多径衰落信道下所提算法能够取得较高的定时准确率和频偏估计精度。

一种基于前导序列的OFDM信息调制技术

OFDM系统中的前导序列通常被设计用于接收端的定时同步和频偏估计,并不包含任何有效的比特信息。在前导序列中调制比特信息的设计方式一定程度上能够提升通信系统的频谱效率,并拓展了前导设计的功能。通过对CAZAC序列进行相位旋转和循环移位处理,提出了一种新的在前导序列设计中嵌入信息数据的方案。调制信息后的CAZAC序列仍具有恒包络特性和良好的周期自相关性,并设计了相应的时频同步算法和信息提取方法。相比已有方案,所提的前导设计方式在不影响定时同步和频偏估计性能的情况下,提高了信息承载能力。分析与仿真结果表明,对于相同长度的前导序列,所提方案在信息承载量和传输可靠性方面均优于现有方法,同时可以取得较好的定时同步与频偏估计性能。

一种降低OFDM系统峰均比的循环反馈SLM方法

在正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中,若各支路在同一相位上叠加会带来幅值的叠加从而产生大的峰均比(peak to average power ratio,PAPR)。选择性映射方法是一种有效降低正交频分复用系统峰均比的方法,对传统的选择性映射方法做了改进,提出了一种新的循环反馈选择性映射算法。在该算法中,采用了若干ZC(Zandoff-Chu)序列作为初始的相位旋转矢量,对于传统选择性映射方法中的每个子块不再固定其相位矢量,而是根据峰均比比较结果的反馈做出相应的相位矢量调整。通过在AWGN(additive white Gaussian noise)信道环境进行仿真,进一步分析加入循环反馈选择性映射算法的OFDM系统和传统OFDM系统。仿真结果表明,提出的加入循环反馈选择性映射算法可有效地降低峰均比并改善接收端的比特误码率(bit error rate,BER)性能。

基于ES-CAZAC序列的CO-OFDM系统定时同步算法

针对传统基于复伪噪声(PN)序列的定时同步算法在相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中存在定时度量函数模糊和峰均功率比(PAPR)高的问题,提出了基于偶对称恒振幅零相关(ESCAZAC,even symmetry constant amplitude zero auto-correlation)序列的定时同步算法。改进算法训练序列包含两部分,并将这两部分看作两个窗口,利用偶数长度的CAZAC序列具有偶对称特性分别计算两个窗口的相关度,通过两个窗口同时得到最大相关度来确定正确定时点。分别在高斯白噪声信道和10Gbit/s的CO-OFDM系统上进行仿真。结果表明,改进算法在不增加算法复杂度的情况下,能得到十分尖锐的定时度量函数,并且几乎没有旁瓣的干扰。在CO-OFDM系统下,改进算法的旁瓣模糊度较Park算法减少26.7%,在色散常数较大的情况下定时均方误差(MSE)仍在10-5左右,定时精准。同时,ES-CAZAC训练序列具有理想的PAPR值。

基于恒幅零自相关序列的相干光正交频分复用系统定时同步算法

提出了一种基于恒幅零自相关(CAZAC)序列的定时同步算法。该算法的CAZAC训练序列由4部分构成,分为6个定时窗口,利用序列的共轭对称和偶对称特性进行相关运算,通过6个窗口相乘得到定时度量函数。仿真结果表明,利用所提算法可获得具有唯一脉冲状峰值的定时度量函数曲线,消除了定时平台以及旁瓣干扰。同时,在信噪比和色散较大的变化范围内,所提算法仍具有较好的定时稳定性。