恶劣信道下的OFDM公共相位误差消除方法

为了精确消除相位误差影响,获得良好系统性能,提出了一种新的OFDM(OrthogonalFrequencyDivi sionMultiplexing)公共相位误差消除方法,该方法给出了在频率同步和信道均衡两级联合完成公共相位误差校正的结构,利用全导频,提出新的公共相位误差估计算法。理论分析和计算机仿真表明,两级联合校正结构非常适合OFDM系统中的公共相位误差校正,全导频公共相位误差估计算法可以获得优于传统方法的估计性能,特别在恶劣信道条件下,提出的全导频估计算法非常适用。

BDB-T系统中的公共相位误差

本文提出了宽带数字电视地面广播(BDB-T)系统的同步及信道估计与均衡方案,在此基础上研究分析 了公共相位误差(CPE)对系统性能的影响,给出从同步和均衡两个方面对CPE进行校正的方法;设计出基于FPGA 的CPE校正电路。通过BDB-T功能样机的现场测试,表明了校正方法的正确性及其电路的可靠性。

MIMO OFDM公共相位误差校正方法

MIMO OFDM无线多媒体通信系统中,载波频偏导致接收信号的载波不再正交产生公共相位误差(CPE),降低了OFDM的性能。为消除CPE的影响,本文提出在MIMO检测之前,分别利用各天线支路的CPE对接收到的每天线支路信号作补偿。模拟结果表明,该方法能提高MIMO OFDM系统的误比特率性能。

MIMO-OFDM系统中相噪公共相位误差的分析与抑制

随着无线通信频段的不断提高,非理想载波所引入的相位噪声对多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统性能的影响也越来越突出,不仅影响OFDM系统载波的正交性,同时导致多天线预编码性能急剧下降。相位噪声对MIMO-OFDM系统的影响可分为公共相位误差(CPE)和载波间干扰(ICI)两部分。本文对CPE影响MIMO-OFDM系统的性能进行深入分析,提出一系列基于频域正交导频设计的CPE估计算法,以实现对CPE的有效抑制;最后,在多个场景下进行链路仿真,充分验证了提出算法的有效性和可靠性。

OFDM系统迭代相位噪声补偿算法

为补偿正交频分复用(OFDM)系统中本振相位噪声引起的干扰,提出了一种基于公共相位误差(CPE)估计值插值的迭代相位噪声估计与均衡算法.该算法利用相邻符号间相位噪声的缓变特性,对CPE估计值进行插值,以获得相位噪声估计;将此相位噪声估计结果作为迭代过程相位噪声的初始值,通过多次迭代进行相位噪声与数据符号的联合估计,从而恢复调制符号.仿真结果表明:在进行相同迭代次数的情况下,所提算法的误码率性能优于传统的直接基于CPE系数的迭代相位噪声估计与均衡方法,且复杂度更低;在不进行迭代时所提算法的误码率性能优于简单的非迭代CPE校正算法,在相位噪声越严重的情况下,其性能优势越明显.

无线通信OFDM系统相位噪声自适应补偿

将基于循环前缀的时域相位跟踪与基于频域导频的CPE校正技术相互结合,提出了一种旨在提高无线OFDM接收机抵抗相位噪声能力、低复杂度的相位噪声自适应补偿方案,时域跟踪可以对信道相位偏移低频成分起到初步的抑制作用,而在频域则通过引入导频子载波可信度判决机制,将CPE估计放在信道判决前进行,更为精确地消除由频率选择性相位偏移对CPE估计所带来的影响.仿真结果表明,本方案能够显著改善OFDM接收机在相位噪声条件下的系统误码率性能.

地面数字电视广播系统相位噪声的抑制

将基于二项式消除编码(PCC)的子载波间干扰(ICI)自消除方法与基于导频的公共相位误差(CPE)纠正以及最小均方误差(MMSE)均衡方法相结合,抑制OFDM系统的相位噪声。仿真结果表明,无论在高斯信道还是多径瑞利衰落信道下,本方法都可以有效抑制OFDM系统的相位噪声,同时实现复杂度低,具有较好的实用性。

相位噪声条件下OFDM系统参数的优化设计

由于采用子载波间相互正交的结构,OFDM系统对于由本地振荡器不稳定性所导致的相位噪声影响非常敏感,针对公共相位误差CPE和载波间干扰ICI两种影响表现形式不同的干扰项,从功率谱密度函数这一独特角度分析了相位噪声对OFDM系统性能的影响,提出了旨在提高接收机抵抗相位噪声能力的OFDM系统关键参数优化与设计准则,可在对所设计OFDM系统性能加以提高的同时,有效降低对接收机前端模拟振荡器件和相位噪声抑制单元的性能指标要求,从而降低接收机硬件实现成本。

数字电视多媒体广播系统的相位噪声抑制

为提高数字电视多媒体广播(DTMB)系统抗相位噪声的能力,提出了利用DTMB系统保护间隔内所填充的PN序列的时域公共相位误差校正方案,以及利用传输参数信令(TPS)的判决辅助子载波间干扰抑制方案.计算机仿真结果表明,该方法可有效地抑制接收机本振相位噪声引起的相位旋转和子载波间干扰,降低系统误符号率.而且时域公共相位误差校正方案具有抗噪声、抗干扰能力强的优点.

MIMO-OFDM系统中各天线独立相位噪声的影响

随着无线通信频段的不断提高,非理想载波所引入的相位噪声对OFDM系统正交性的破坏也越来越不容忽视。与此同时,受天线间距离等实际因素的限制,发送或接收端的天线间可能无法共用载波时钟,导致不同天线上的相位噪声互相独立。该文在各天线独立的相位噪声的假设下,得出了MIMO-OFDM系统各子流检测误差的自相关矩阵的近似表达式,其中公共相位误差(CPE),载波间干扰(ICI)和热噪声的影响具有可加性,且对于CPE和ICI二者而言,收发相位噪声的影响也近似可加。上述理论推导的合理性通过计算机仿真得以验证。

针对DTMB-A系统的相位噪声消除算法

相位噪声会破坏OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)符号内频域子载波的正交性,产生公共相位误差(CPE,Common Phase Error)和子载波间干扰(ICI,Inter-Carrier Interference),对系统性能造成严重影响。针对数字电视地面广播传输标准演进方案(DTMB-A)的相位噪声问题,本文提出了一种两步结合的相位噪声估计和消除算法。首先,利用相邻两帧的帧头符号中所包含的PN(Pseudo Noise)序列,对帧体符号内的公共相位误差进行粗估计;随后,对帧体数据子载波进行标记,选取合适的子载波集合用于估计公共相位误差和子载波间干扰的精确结果。由此获得相位噪声频域估计结果后,通过快速傅立叶变换(FFT,Fast Fourier Transform)得到时域估计结果并进行消除。和现有基于判决反馈的相位噪声估计算法对比,本文所提算法的创新性在于采用了粗估计和精确估计结合的方法,同时利用子载波标记的方法有效降低了由于错误判决导致的误码扩散。仿真结果表明在现有算法已经不能正常工作的情况下,本文所提算法还可以有效的抑制相位噪声对系统性能的影响。

相位噪声对OFDM系统性能影响分析

作为继CDMA后的又一核心技术,OFDM在各种通信系统中得到了广泛的应用.然而,OFDM系统对相位噪声极其的敏感,会引入共同相位误差CPE(common phase error)和载波间干扰IC I(intercarrier interference),这将极大的降低系统性能.基于维纳相位噪声模型,分析了相位噪声对OFDM系统性能影响,并分别探讨了CPE和IC I对系统性能的影响,重点分析了IC I的相关性质,为OFDM系统中相位噪声消除技术的研究及系统参数设置提供理论参考.

大线宽相干光正交频分复用系统中盲相位噪声补偿

基于大线宽相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统,提出了一种可以有效克服符号判决错误的盲载波间干扰(ICI)相位噪声补偿算法。使用该算法之前,先使用无迭代盲(IFB)算法对公共相位误差(CPE)的相位噪声进行补偿。该算法采用了形式简单的代价函数,可大幅减小计算复杂度。该ICI相位噪声补偿算法包括粗略ICI和精细ICI相位噪声补偿两个阶段,先使用平均能量盲(Avg-BL)算法进行粗略ICI相位噪声补偿,再使用公共相位误差分割补偿(CPEC)算法进行精细ICI相位噪声补偿。该CPEC算法对粗略ICI相位噪声补偿后的频域数据进行判决,再将每个接收到的正交频分多路复用(OFDM)时域符号分割为一定数目的亚符号,从而求出每个亚符号中相位噪声的近似平均值。Avg-BL算法有效解决了CPEC算法中的符号判决错误传播问题;CPEC算法在时域OFDM亚符号分割数目较大的情况下,对ICI相位噪声具有较好的补偿效果。对50Gbit/s CO-OFDM系统在传输距离为100km的情况进行了仿真,仿真结果表明,与Avg-BL算法和CPEC算法等ICI相位噪声算法相比,所提算法具有较好的相位噪声补偿效果,且具有较高的频谱利用率。在该算法中,选择合适的时域OFDM亚符号分割数目,可取得较好的补偿效果,且算法复杂度并未显著增加。

基于马氏距离的相位噪声抑制算法

针对未来长期演进上行链路中单载波频分多址(SC-FDMA)系统对相位噪声敏感的特性,提出基于马氏距离的残余相位噪声抑制算法.使用SC-FDMA系统中的导频序列对相位噪声进行初步估计补偿之后,残余的相位噪声服从高斯分布.该算法利用残余相位噪声的统计分布信息来计算接收符号到各个星座符号之间的马氏距离,再选取马氏距离取得最小值时对应的星座符号作为发送符号的估计.仿真结果表明:该算法能很好地消除残余相位噪声的影响,降低接收端恢复数据的误符号率,提高系统性能.