基于改进子载波预留算法的正交频分复用信号峰均比抑制方法研究

由于系统对线性元器件的要求非常严格,导致目前正交频分复用(OFDM)系统产生峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,引起OFDM和基于OFDM的雷达一体化系统的信号失真,影响系统性能。针对该问题,该文提出了基于加权最小二乘法的子载波预留法(TR)。该算法首先将OFDM设计方案中的子载波分为数据子载波和预留的空白子载波,数据子载波调制数据子载波,空白子载波调制空白数据。然后利用原始数据通过加权最小二乘法得到最佳削峰系数和削峰数据,并将削峰数据调制在空白子载波上面。最后将削峰数据叠加到原始数据上,完成PAPR的抑制。仿真表明,基于加权最小二乘法的TR算法能够在1~3次迭代下实现良好的PAPR抑制效果,并且它的收敛速度相比于传统算法有了明显的提高。

一种自适应正交频分复用系统的子载波分配算法

针对现有自适应正交频分复用系统子载波分配算法计算复杂度较高、不利于实时性应用的不足,提出一种快速子载波分配算法.根据用户的比特率要求以及信道响应,计算其相对比特数要求和各子载波利用度,在分配子载波时优先考虑相对比特数要求多的用户以及利用度大的子载波.仿真结果表明,此算法在频谱效率上接近于子载波分配算法的性能上限,在公平性上性能良好,与其他算法相比计算复杂度较小.

正交频分复用系统基于时域子载波簇的自适应功率分配算法

在分析无线信道时间相干特性的基础上,提出了一种基于时域子载波簇的自适应功率分配算法.给出了多普勒频率和时域簇大小之间的对应曲线,根据该曲线给出的设计准则可以确定子载波簇的大小.仿真结果证明,将该准则应用于自适应算法中,能够使自适应系统在反馈信息量和系统误码率之间获得较好的整体优化性能.

正交频分复用信号子载波调制方式识别

正交频分复用(OFDM)技术广泛应用于军用和民用领域。在通信侦察、信息对抗以及无线频谱监控等应用中,通常不能事先获得通信方的调制方式信息,这就需要对接收信号进行分析识别,以提取调制方式。在研究OFDM信号分选识别的基础上,重点研究了基于聚类的子载波调制方式识别方法。

载波频偏对正交频分复用波形外辐射源雷达性能影响的研究

利用正交频分复用(OFDM)波形外辐射源雷达进行目标跟踪和定位是国内外研究的热点之一。该文首先介绍了OFDM波形外辐射源雷达信号模型及其信号处理的关键技术。在此基础上重点从不同角度仿真研究了载波频偏估计误差对OFDM波形外辐射源雷达探测性能的影响,包括其对匹配滤波后目标参数估计精度的影响,对时域杂波抑制性能影响的定量分析,以及对参考信号重构误码率等方面的影响。仿真结果表明,不同时域杂波抑制算法对载波频偏估计误差要求不同;参考信号重构误码率对时域杂波抑制性能影响较大,对匹配滤波的影响较小。最后基于实测数据验证了分析结果的正确性。

基于信道分割级联的正交频分复用子载波干扰消除算法

在高频段正交频分复用(OFDM)系统中子载波间干扰(ICI)较大,运用信道分割方法,将线性时变信道近似等效为时不变信道与无时延时变信道的级联,从而在接收端实现一维均衡抑制ICI,避免了高复杂度的信道频域响应矩阵的计算和求逆过程.分析和仿真表明,相对于现有的利用ICI相邻载波分布特性的低复杂度最小均方误差算法,算法在几乎不损失系统性能的同时,可将复杂度降低到O(N).

正交频分复用水声通信子载波干扰抑制

在引入正交频分复用调制技术的水声通信中,发送端与接收端采样频率偏差及多普勒频移会引起子载波间的干扰,为了抑制信号产生幅度衰落和相位畸变并降低系统误码率,根据多载波水声通信的特点提出了一种抑制载波间干扰的方法.利用导频序列拟合出采样频偏,通过重采样滤波器进行补偿,对多普勒因子粗补后,利用各象限解调数据方差的极小值确定解调数据长度,通过高分辨率傅里叶变换实现多普勒干扰抑制.3次实验结果证明该方法有效可行,能够较好地抑制子载波干扰,可显著提高多载波水声通信的系统性能.

基于控制环叠加正交频分复用信号实现直流微网载波通信的变换器设计方法研究

电力电子设备在功率变换过程中,同时具备发送信息的能力。功率/数据双载波调制技术通过在功率控制环输出的基准上叠加信号载波,同时实现功率变换与信息发送功能。该方法采用独立的通信载波,不需要额外的通信控制器和耦合电路,具有信号强度可调、传输距离远和实施成本低等优点。为提高通信速率,采用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术进行信号调制。首先介绍了基于OFDM的功率/数据双载波调制的基本原理;然后对直流微网系统进行建模,分析了信道的传递函数,讨论了数据接收方案、通信帧的设计方法和峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR)抑制问题,并选用了一种适用于功率/数据双载波调制的低峰均功率比设计方法;最后搭建了1个2kW的直流微网平台,应用所提技术在2台变换器间实现了9.6kb/s速率的通信,验证了该技术的可行性。

高速低压电力线载波通信中的正交频分复用技术

结合低压电力线载波通信的特点 ,对单载波和多载波方案进行了比较 ,并介绍了一种适用于高速低压配电网载波通信的多载波技术———正交频分复用 (OFDM)技术。阐述了OFDM的原理、基于OFDM的高速低压电力线载波通信的解决方案。

新的基于粒子群优化的正交频分复用系统盲频偏估计算法

针对正交频分复用(OFDM)系统频偏估计问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的盲频偏估计算法。首先,根据频偏估值重建的接收信号和实际接收到的信号误差最小原则构造了盲频偏估计的数学模型,并推导出了代价函数;然后,利用粒子群优化算法强大的随机并行全局搜索能力,通过最小化代价函数估计频偏。仿真比较了常系数、微分递减两种惯性权重策略PSO算法的频偏估计性能,并与最小输出方差、黄金分割盲频偏估计算法进行了比较分析。仿真结果表明,所提算法精度高,同一信噪比下较同类算法大约有一个数量级的提升,且不受调制类型和频偏估计范围(-0.5,0.5)的限制。

一种新型的正交频分复用载波频偏相偏联合估计算法

正交频分复用 ( OFDM)对载波频率偏差很敏感 ,因此要求精确地估计载频偏差 .本文提出一种载波频偏、相偏联合估计新算法 ,结合相干判决反馈算法对频偏、相偏同时进行估计 .仿真结果表明 ,对于 1 2 8个子载波正交移相键控 ( QPSK)调制的 OFDM系统 ,在多径衰落信道中 ,信噪比为1 5 d B、频偏小于 0 .1 2、相偏小于 0 .0 5 π时 。

基于低压电力线正交频分复用系统虚载波改进信道估计算法

分析低压电力线信道特性,提出了一种增加导频密度的信道估计算法。该算法用导频取代系统部分虚载波,再将新的正交频分复用符号中的导频进行重新分布,实现导频在系统子载波中等频率间隔分布,依靠导频频率间隔的减小,达到提高信道估计精度的目的;为了防止虚载波数量的减少导致符号间干扰的增加,对滤波器的设计进行了改进,将传统的升余弦窗函数与改进升余弦窗函数进行线性组合。此外,将低密度奇偶校验码应用于系统中,得到更加精确的信道频率响应特性。仿真结果表明,该信道估计算法可获得比传统正交频分复用系统更低的信道估计均方误差和误码率,且不降低系统符号传输速率。

正交频分复用系统中基于子空间跟踪的信道估计

基于导频的正交频分复用(OFDM)系统信道估计方法是通过在确定的时频位置发送已知的导频符号来获取信道参数的,通常包括导频位置的最小二乘估计和内插滤波两步.如果能够提高导频位置信道频域特性的估计精度,那么后续内插滤波的精度也就能相应地得到提高.为此,在建立通用参数化信道模型的基础上,提出一种子空间跟踪的改进算法.该算法通过基于Givens旋转的时延子空间跟踪和基于RLS滤波的幅度跟踪,提高了导频符号信道估计的精度,降低了跟踪算法的复杂度.仿真结果表明,基于子空间跟踪的信道估计方法具有较低的复杂度和较高的估计精度.

多频带正交频分复用系统的双载波32-QAM调制技术

四相相移键控信号(QPSK)和双载波调制(DCM)是目前使用在由ECMA-368标准所定义的基于多频带正交频分复用技术的超宽带无线电平台中的调制方案。为了传输高速率数据,ECMA-368可提供高达480Mb/s的瞬时比特率给媒体访问控制层。但由于无线电信道存在着不稳定因素致使数据包丢失,从而产生较低的吞吐量。提出一种高数据速率的双载波32-QAM调制方案,适合配置在现行标准的基础上提高系统吞吐量。

一种改进的低压电力线正交频分复用载波通信的最小均方信道估计算法

研究分析了正交频分复用(OFDM)通信中的最小均方(LMS)自适应信道估计算法,提出了一种改进的变步长LMS信道估计算法。该算法根据εm(k)、εm-1(k)自相关的时间平均估计及其均方误差(MSE),实现了对LMS算法步长的调整。仿真试验结果表明采用改进后的LMS信道估计算法的OFDM系统误码率明显降低,MSE降低了1/10,提高了算法的信道跟踪性能,且运算复杂度小,更适用于低压电力线OFDM通信系统。

非连续正交频分复用系统次优导频设计

在非连续正交频分复用系统中,为了改善信道估计的性能并尽可能地降低计算复杂度,基于最小化最小二乘信道估计均方误差(Mean Square Error,MSE)的准则提出了一种次优导频设计方法.该方法利用凸映射解决了导频位置优化设计的非凸问题,求得符合三次函数关系的非均匀分布次优导频位置,并推导导频位置已知条件下的最优导频功率分布.仿真结果表明:所提次优导频设计方法与现存导频设计方法相比,能够获得较好的信道估计MSE性能,且具有计算简单的优势.

载波加权正交频分复用系统的载频盲同步性能分析

针对载波加权正交频分复用系统中权值选择的不确定性,提出了一种载频盲同步的性能分析方法.根据循环矩阵可对角化的理论给出了载波加权分别与载频罗-克拉美界(CRB)和系统误码率之间的闭式表达式,由此可建立起一个使系统误码率和载波CRB最小的最优化问题,再通过求该最优化问题的解得到最优的载波权值,从而可以对系统的性能进行分析,得到相应的载频同步误差和系统误码率.理论分析表明,载波加权对载频CRB的影响大于对系统误码率的影响,并且不同载波加权下的载频CRB越小,相应的系统误码率越大.基于802.11a系统的仿真结果表明,载频同步误差和系统误码率都能与各自的理论分析结果很好地吻合,最优的载波权值也使载频同步误差和系统误码率接近于理论分析的最优值.

载波加权正交频分复用系统的同步性能分析

针对正交频分复用系统盲同步方法中载波加权的选择具有一定盲目性的问题,通过分析载波加权分别与系统误码率和载频定时估计误差之间的关系,推导出了载频定时估计的罗-克拉美界,然后通过权衡同步精确性和系统误码率之间的关系确定最优的载波加权.理论分析表明,在不同载波加权下载频定时估计误差和系统误码率存在一定程度的交换关系,由此通过权衡系统误码率和载频定时估计误差之间的关系可确定最优的载波加权.基于802.11a系统的仿真实验进一步表明,不同载波加权下的载频同步误差和系统误码率都能与各自的理论分析结果很好地吻合,最优的载波加权也使载频同步误差和系统误码率接近于理论分析的最优值.

一种相关编码正交频分复用系统的载波频偏估计算法

基于相关编码正交频分复用(OFDM)系统,提出了一种新的数据辅助载波频偏估计技术,利用相关编码OFDM系统的频域幅度特性估计载波频率偏移,增大了频偏估计的跟踪范围,同时采用改进的迭代估计剩余频偏方法,消除载波间干扰对频偏估计的影响,提高了估计精度.仿真结果表明,与传统的基于数据辅助频偏估计技术相比,该技术的跟踪估计范围增大为(-1,1),且在较高信噪比的估计均方误差明显降低.

多用户多输人多输出-正交频分复用系统的一种子信道分配方案

针对多用户多输入多输出一正交频分复用（MIMO-OFDM）系统的下行链路，基于脏纸编码（DPC）和线性接收机，提出了一种简单的子信道分配方案．每个子栽波上，各用户以其信道矩阵左奇异向量作为接收机；发射机已知所有用户的信道信息，通过贪婪DPC预编码，分配空间子信道；然后，根据各子信道增益进行注水功率分配获得最大的和速率信道容量．仿真表明，本文方法可以实现接近Sato界的信道容量．