降低FBMC-OQAM系统中PAPR的GA-IBPSO算法

针对目前采用偏移正交幅度调制方式下的滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier Offset Quadrature Amplitude Modulation, FBMC-OQAM)技术具有峰均比(Peak-to-Average Power Ratio, PAPR)较高的缺点,设计了一种改进的离散二进制粒子群优化的遗传算法(Genetic Algorithm-Improved Binary Particle Swarm Optimization, GA-IBPSO).它选用带外衰减性能更好的原型滤波器代替原有的PHYDAYS来提高抑制效果,同时采用双层部分传输序列(Bilayer Partial Transfer Sequence, BPTS)的思想将临时存储的单层相位因子搜索结构转换成双层结构以扩大搜索范围,并融入遗传算法(Genetic Algorithm, GA)中的交叉、变异操作来进一步降低所得到的次优相位因子序列的计算复杂度.通过理论分析和仿真实验发现,相对于BPSO算法,GA-IBPSO算法通过计算量的略微增加获得了更好的PAPR抑制性能.

一种基于FBMC-OQAM干扰抑制的功率资源分配新算法

基于FBMC-OQAM(filter bank multicarrier-offset quadrature amplitude modulation)的多用户频谱共享的认知无线电网络中的资源分配问题,在此提出了一种干扰抑制的功率资源分配算法(powerresource allocation algorithm,PAA).引入跨层干扰限制来保护网络中的次用户免受过多的干扰.引入虚拟队列的概念,将多用户争用信道资源导致的额外分组时延转化为在信道对应的虚拟队列中的排队时延.该算法以系统能效为目标函数、以时延和传输功率为约束条件,提出一个非线性约束下的非线性分式规划问题.设计了一种迭代算法,先通过一些变换将分式目标函数变为多项式形式,降低其实现难度后迭代求其全局最优解.此外设计了一种次优算法,以部分性能换取更低的计算复杂度.经实验仿真对比,最优算法具有高性能,次优算法在低计算复杂度的基础上具有较高性能,2种算法均具有很好的实用价值.

数字图象m-QAM传输的研究

介绍了适用于高速数字ＨＤＴＶ传输的ｍ－ＱＡＭ方式，给出了６４ＱＡＭ格雷码的编、解码逻辑及格雷码星座。分析了ｍ－ＱＡＭ特性并对其传输性能进行了计算机模拟。

TC-QAM系统中的载波相位恢复方法

针对Trellis Coded QAM(TC-QAM)解调系统中载波相位恢复难、收敛速度慢等问题,提出一种全数字方式实现的载波相位恢复方法。综合应用自动频率控制(AFC)、自动增益控制(AGC)、相位/幅度跟踪、相位模糊检测等算法,在没有任何训练序列的情况下,能准确地恢复调制信号载波相位。软件仿真结果表明,该方法能快速恢复和跟踪载波相位,即使在较低的信噪比情况下,解调系统也能正常工作。

可用于高阶调制的伪正交载波干涉MC-CDMA方案

通过对伪正交载波干涉(PO-CI)序列在不同调制方式下扩频解扩原理的分析,论证了其在复信号高阶调制(如四相移相键控(QPSK)、正交幅度调制(QAM)等)下无法正确解码,在此基础上提出了一种可行的扩频调制结构.该结构结合PO-CI扩频码,使用脉冲幅度调制(PAM)方式取代通常使用的复信号调制方式,能在仅有很小性能损失且不增加系统带宽的条件下,将传统多载波码分多址接入(MC-CDMA)系统容量提高2倍.

基于全星座信号点的16-QAM载波恢复

为提高16-QAM载波恢复的性能,探讨了16-QAM信号的相位与其传送信息之间的关系,并提出了一种基于全星座信号点的16-QAM载波恢复方法.该方法通过对信号的处理,使所有信号都能被载波恢复环利用.分析和仿真结果表明,与传统方法相比,基于全星座信号点的载波恢复方法的捕获带宽更大,而相位跟踪误差更小.

高效网格编码调制TC-MQAM的构造

将网格编码和多值正交幅度调制（MQAM）相结合，利用于集旋转来分割十字型32QAM，构造了两种最优8状态4／5TC－32QAM高效网格编码。同时还给出了在加性白高斯噪声信道下以平方欧氏距离为度量准则的最大似然译码。最后对几种不同调制方式下接收机的误码率进行了数值模拟。

基于FPGA的改进QAM载波同步算法的研究与实现

对常用的载波同步算法进行分析比较,从频偏捕获能力和相位稳定两方面考虑,提出一种运用正交振幅调制(QAM)系统的联合载波同步算法。运用硬件描述语言Verilog HDL和调用IP核实现各功能模块,采用自顶向下的系统设计思想,在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现了极性判决算法、面向判决算法和优化算法的功能,利用MATLAB对解调恢复的基带信号形成星座图,验证了该优化算法能够较大程度地提升QAM系统的解调性能。

ITU-TJ.83B的载波同步与均衡器设计及验证

提出了一种适用于ITU-T J.83B的载波同步与自适应均衡的联合设计方案。系统首先采用常模数算法进行盲均衡,然后启动载波同步环路。环路通过先后采用极性判决算法和判决指示算法,起到了短时间大范围鉴频和降低相位方差的作用。载波恢复后,均衡器切换到最小均方差算法,使得系统获得最佳的调制误差比。依据提出的一套适合算法设计和硬件开发的验证方法,整个设计方案先后通过各级验证,并最终在硬件测试平台上得到测试。针对64QAM和256QAM信号,当信噪比分别达到27 dB和33 dB时,解调器的误比特率可小于10?4。验证结果表明该设计方案性能优良并具备可行性。

Square m-QAM相干光通信系统的载波相位估计算法

基于Vi t erbi-Vi t erbi算法原理,提出了一种适用于Square m-QAM相干光通信系统载波相位估计的改进算法,能够充分利用所有符号的相位信息进行载波相位估计。仿真分析表明,改进算法比现有其它算法复杂度更低,相位噪声容限更大,当BER=10-3、SNR代价为2dB时,16-QAM和64-QAM允许的激光线宽分别为1.1MHz和0.25MHz。

FBMC-OQAM信号子载波盲估计

为了解决滤波器组多载波(filter-bank multi-carrier,FBMC)信号的子载波参数盲估计问题,提出一种基于四阶累积量的方法来估计FBMC-OQAM信号子载波参数。首先,截获交错正交幅度调制(offset quadrature amplitude modulation,OQAM)的FBMC信号并检测信号频谱来确定循环频率的范围;然后,分析循环频率与四阶累积量的代数关系;最后,得出四阶累积量的峰值受原型滤波器影响且仅在其循环频率等于子载波频率处存在。通过检测四阶累积量峰值的位置和个数能有效估计子载波频率和数目。仿真表明,当信噪比大于2 dB时,算法对FBMC-OQAM信号的子载波参数盲估计正确概率为98%。

空间光通信中MIMO-FBMC系统误码率分析

为改进传统光通信系统误码率高的问题,通过建立空间光通信联合大气信道模型,采用基于多输入多输出技术(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的滤波器组多载波的交错正交幅度调制(FBMC-offset quadrature amplitude modulation,FBMC-OQAM)技术对信号进行调制解调,之后进行信道估计、均衡以得到解调信号。最终与采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的调制模型在空时编码、最大似然估计检测、均衡三个过程对误码率性能方面与本模型相对比,根据仿真结果分析了两种系统的误码率性能。仿真结果显示,在同一大气信道下,FBMC调制系统的误码率随信噪比下降速率比OFDM明显更快。实验结果表明,FBMC调制技术在降低系统误码率上具有很大的优势,能够满足空间光通信的应用需求。

降低FBMC-OQAM峰均值比方法的研究

针对滤波器组多载波/正交幅度调制(filter bank multi-carrier/offset quadrature amplitude modulation,FBMCOQAM)系统峰均值比(peak to average power ratio,PAPR)过高的问题,提出一种应用在FBMC-OQAM系统中的双层迭代部分传输算法。所提算法在传统迭代部分传输序列(iterative partial transmit sequence algorithm,IPTS)算法的基础上,改进搜索方式,将相位因子向量分为奇偶分别进行迭代,扩大了搜索范围。再结合FBMC-OQAM系统的重叠特性,对数据块之间的重叠部分加以利用,将使得当前符号块加权后的信号与寄存窗中的信号之和的PAPR最小的相位因子向量作为最优相位因子向量,从而在不增加过多计算量的基础上提高了抑制PAPR的性能。仿真结果表示,改进的双层迭代部分传输序列(partial transmit sequence algorithm,PTS)算法的PAPR抑制效果显著优于传统算法,误码率低于传统算法,且计算复杂度显著低于PTS算法。

FBMC/OQAM系统中改进的峰均比抑制方法

针对偏移正交幅度调制的滤波器组多载波(FBMC-OQAM)系统中峰值平均功率比(PAPR)过高会引起失真且对信道估计性能造成影响的缺点,提出了一种基于相位旋转的干扰消除法(ICM-P)。该方法产生不同的相位序列,与传输数据相乘得到多组数据序列,分别计算其PAPR,并选择PAPR最低的一组进行传输。仿真验证与分析表明:所提方法能有效降低系统过高的峰值平均功率比,误码率不高,且信道估计性能较原ICM方法没有明显下降。

基于VSCBOMP算法的FBMC/OQAM系统信道估计

偏移正交调制的滤波器组多载波(filter bank multi-carrier/offset quadrature amplitude modulation,FBMC/OQAM)相比于传统正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统具有误码率低、频谱利用率高等优点,但目前较少有采用压缩感知方法来进行FBMC/OQAM的信道估计的研究。针对FBMC/OQAM系统提出基于变步长条件回溯正交匹配追踪(variable step-size conditional backtracking orthogonal matching pursuit,VSCBOMP)的信道估计算法。该算法在每次迭代过程中选择多个原子,当支撑集充满之后,利用回溯剔除相关性较差的原子。同时,加入了变步长的思想,提高了运算效率。在随后的稀疏随机信号恢复实验及FBMC/OQAM系统信道估计仿真实验中验证了该算法。仿真结果表明,该算法比传统的正交匹配追踪类算法运行时间短,亦能获得更高的估计精度。

光载太赫兹信号几何成形算法比较

对比分析了不同的几何成形算法在高斯信道下的互信息增益,将几何成形算法与正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)格式结合,对光载太赫兹通信系统的传输性能进行了研究。基于光载波抑制和单边带调制联合矢量太赫兹信号产生方案,利用广义成对优化算法和低复杂度算法对太赫兹波段为145.6 GHz的矢量信号的传输性能进行了比较研究和仿真验证。验证结果表明,几何成形后信号的误码率性能(Bit Error Rate,BER)总是优于未成形信号,8QAM信号光功率约有0.45 dBm的提升,16QAM信号光功率约有0.54 dBm的提升,32QAM信号光功率约有1.26 dBm的提升。相较于广义成对优化算法,低复杂度算法在互信息增益和误码性能上的优势更明显。

基于新型多进制正交幅度调制通信的可计算射频识别系统设计

为了开发一种新型正交调幅可计算射频识别系统,并将之应用于包括无人工厂在内的多机器人协同系统,使用HQAM硬件算法,开发一种16进制射频识别系统。系统中控制端采用有源嵌入式控制系统,识别节点端即射频发送端采用无源模拟电子系统,在硬件方面使用滤波系统和比较电压模拟计算系统控制其精度,算法方面采用多次激发和结果决策方案解决干扰问题。经过仿真实验和现场实验,该系统可以满足多机器人协同的现场识别管理。

P波段下基于多级盲数字接收机联合的幅相调制信号识别算法

在数字信号的长距离传送中,高阶PSK调制信号存在以牺牲功率利用率为代价提高信号传播质量的问题,P波段下多进制数字调制类型主要以多进制振幅相移键控(MAPSK)及多进制正交振幅调制(MQAM)为主,同时P波段还存在未知信号,如单音信号及语音信号需要进行区分。常见的调制类型识别算法常用单级接收机提取单一特征进行调制类型区分,但该方式可复用性差,且提取到的单一特征识别性能不佳。针对这一问题,提出一种基于多级盲数字接收机联合的幅相混合调制信号识别算法。以传统决策树为架构,在每一个决策分支采用不同结构的接收机对信号幅相、频率信息进行提取,将提取的信息与多种类型的特征模板进行分级匹配,逐次统计信号特征结果,利用特征结果对信号类型作出判断。仿真结果表明,该算法在P波段,信噪比为10dB时信号识别率均达到90%以上。

针对QAM信号的解调系统设计

针对QAM的星座特点,结合对一些较为成熟的芯片以及QAM解调系统的分析,提出了一些设计QAM解调系统时应注意的问题以及一些先进的设计方案。

恶劣电力线信道中一种新的高速通信方式

为了在恶劣复杂的电力线多径信道上传输高速的数字信号,该文提出了一种新的电力线通信(PLC)方式——基于THP预编码的单载波正交振幅调制(QAM)方案。该方案使用THP预编码来均衡信道从而达到去除码间干扰的目的,实现最大可能的利用电力线信道资源。计算机仿真实验和实际测试表明:单载波QAM能够在短距离内实现在电力线上传输高速数据,并且具有很好的比特误码率性能。