数字电视地面传输单载波频域均衡设计及仿真分析

本研究主要探究了面向数字电视地面传输的单载波频域均衡系统的设计方法,并通过系统仿真验证均衡效果。单载波频域均衡系统采用了插入循环前缀的方式消除码间干扰达到补偿均衡目的,信道估计和迫零均衡是实现这一功能的关键。针对线性均衡器存在的弊端,本研究提出了一种非线性的判决-反馈均衡器,利用PN完成信道训练与跟踪后,可以实现对输入数据的均衡处理。使用SPW5.0信号处理仿真软件对单载波频域均衡系统进行了仿真,结果表明,在信道深度衰落的情况下,系统的均衡性能仍然保持良好,达到了理想的均衡效果,对提高数字电视地面传输信号质量有积极帮助。

基于Jake信道模型的单载波与OFDM系统性能比较

在介绍正交频分复用(OFDM)系统与单载波频域均衡系统原理基础上,针对第四代移动通信系统中无线传输中由时变多径时延扩展和Doppler频移所引起的符号问干扰ISI,在上行链路中采用单载波调制及频域均衡。依据IEEE WorkingGmup802.20的草案及根据改进的Jake信道模型,选用QPSK、4QAM、64QAM等调制方式对单载波系统进行仿真,并与OFDM系统进行性能比较。结果表明,该方案性能与OFDM系统相当,同时有效地克服了OFDM系统的缺点。

用于MIMO单载波频域均衡的块BLAST算法

单载波频域均衡(SC-FDE)是多输入多输出(MIMO)无线通信中克服多径衰落的一种重要技术。本文基于V-BLAST信号检测的原理,对MIMO-SC-FDE系统提出了以块为单位进行分层检测的块BLAST算法。在该算法中,系统按一定的准则确定对各路发送信号进行频域均衡和检测的顺序,较先检测出的信号被变换到频域作为干扰从接收信号中去除,使得对以后各路信号进行频域均衡和检测的信干噪比得以提高,从而大大改善了MIMO-SC-FDE系统的误码性能。仿真实验结果显示,块BLAST算法取得了大大优越于MIMO-SC-FDE常规检测算法的误码性能。

级联型SVG单载波调制策略研究

多电平脉宽调制策略是级联型静止无功发生器(staticvar generator,SVG)的核心技术。提出一种改进的载波同相层叠调制策略,即单载波调制策略,采用单路三角形载波实现多电平调制,兼有载波同相层叠调制良好的消谐特性和载波移相调制开关分配均衡的优点;针对级联型SVG直流侧电压不平衡现象,提出一种参考直流侧电压排序的开关分配策略;将单载波调制策略与电压电流双闭环控制结合,应用于级联型SVG。最后,利用PSIM仿真软件搭建级联型SVG仿真模型,对比基于单载波调制的控制方案和传统控制方案的电压平衡控制效果,验证单载波调制及控制方案的有效性;在低压环境搭建七电平SVG实验样机,验证所提方法的可行性。

三相三电平二极管箝位型整流器的单载波调制和中点平衡控制策略研究

该文通过对三电平二极管箝位型整流器工作原理分析,提出在无能量回馈工况下用单载波调制控制一种简化的整流器;单载波调制使得用模拟芯片控制三相三电平整流器成为可能。通过两输出电容电压的偏差改变电流参考给定来实现整流器输出中点平衡。最后给出了以uc3854bn为控制核心的实验结果和相关的仿真结果,验证了在单载波调制控制策略下,输入电流能很好地跟踪输入电压,中点电压得到很好的控制。

多径信道下OFDM信号和单载波信号的盲识别

针对非协作通信条件下OFDM(正交频分复用)信号和单载波调制信号的类间识别问题,提出一种在多径信道下基于信号循环自相关的调制识别算法。该算法不需要信号和噪声的先验知识,可以直接对中频信号进行处理,具有较强的实用性。通过对信号循环自相关函数进行分析,仅需进行时域的延时自相关运算和特定延时下的循环自相关运算,就可以从频域提取特征值来实现OFDM信号和单载波信号的盲识别。在估计OFDM信号周期时,提出一种基于极大值抽取的延时估计算法,能在多径衰落信道中不需要先验信息的情况下完成估计。仿真表明,本文提出算法的识别性能优于传统的四阶累积量算法。

单载波频域均衡高速水声通信仿真研究

基于判决反馈均衡器和二阶数字锁相环联合的水声通信接收机结构复杂,运算量大,对均衡器阶数及步长的选择敏感;基于正交频分复用的高速水声通信信号峰平功率比高,对频率偏移和多普勒非常敏感。针对这些问题,提出了单载波频域均衡高速水声通信方法。该方法计算量低,无峰平功率比问题,对频率偏移不敏感。仿真结果表明:单载波频域均衡方法具有抗固定相位偏移的能力,对高速水声通信具有很强的应用价值。

基于OFDM系统信号处理方式的高速单载波系统

在介绍正交频分复用 (OFDM)多载波系统实现原理的基础上 ,针对多载波系统对同步比较敏感和大的峰均功率比 (PAPR)两个问题 ,将多载波系统发送端的反傅立叶变换 (IFFT)模块移至接收端 ,提出了一种基于OFDM系统信号处理方式的高速单载波系统实现方案 .基于ITUM .1 2 2 5信道A模型 ,选用BPSK ,QPSK和 1 6QAM等调制方式 ,根据下一代移动通信系统信息速率要求对提出的单载波系统进行了仿真 .结果表明 :该方案具有多载波系统的优点 。

单载波频域均衡系统中的PN信道估计算法

提出了一种基于伪噪声(PNPseudoNoise)序列循环相关的信道估计算法,并将之应用于单载波频域均衡系统中。将新信道估计算法与2种典型的频域信道估计算法进行对比研究发现新算法可更好的兼顾性能与计算复杂度。将新算法用于SC-FDE系统时,研究了基于干扰消除的接收处理流程,并提出了发送的所有PN导频序列都相同时的简化接收处理步骤。仿真表明干扰消除流程和新的信道估计算法可以使系统性能接近信道完全已知时的系统性能。

基于SystemVue的单载波超宽带系统仿真

在SystemVue环境下建立了单载波超宽带系统基带仿真平台,基于该平台研究了单载波超宽带系统在IEEE 802.15.3a超宽带信道模型下的误码性能。仿真结果表明:单载波超宽带体制在IEEE 802.15.3a信道模型下能够取得较好的性能,从而验证了该体制的可行性。基于SystemVue的可扩展性,实现了单载波超宽带仿真平台与测试仪器的无缝互联,形成集成化仿真测试环境,助力单载波超宽带基带系统的研发和验证。

单载波频域均衡技术的定时同步研究

针对符号定时误差容易引起单载波频域均衡(SC-FDE)调制中的符号间干扰问题,提出了一种符号定时同步的新算法.该算法基于IEEE802.16推荐的帧结构,利用多个前导字的独立互相关特性和数据序列中插入的独特字(UW),对定时误差进行初始估计,并用内插环路进行定时估计误差的跟踪,获得定时同步结果.计算机仿真结果表明,在白高斯噪声信道和多径衰落信道条件下,该算法定时估计结果的方差和均值与理想条件下的结果一致,定时误差出现概率集中在正确位置.与传统定时同步方法相比,该算法可以获得精确的符号定时同步性能,且不增加系统的运算资源.

基于小波脊线的OFDM与单载波信号识别

正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)与单载波信号广泛应用于短波通信领域。针对低信噪比和多径环境下OFDM与单载波信号识别效率低的问题,本文提出了基于小波脊线的信号识别算法。本文推导了常用信号对应的小波脊线幅度和脊点位置,并分析了小波脊线幅度和脊点形态。通过理论推导和仿真测试证明了OFDM与单载波信号对应小波脊线具有不同特征,对小波脊线差分、中值滤波、并利用其熵作为特征值能够有效的进行OFDM信号与单载波信号的识别。仿真结果证明该算法对输入信号点数要求低,在低信噪比和短波中等信道下识别效果具有稳健性和有效性。

单载波频域均衡系统信道估计的粒子滤波方法

粒子滤波(Particle Filter,PF)是一种有效的参数估计方法。通过对单载波频域均衡(Single Carrier Frequency Domain Equalization,SC-FDE)系统数学模型和粒子滤波原理的分析,将时变信道建模成一阶AR过程,尝试把粒子滤波方法运用到单载波频域均衡系统基于UW的信道估计中去,并给出了算法详细步骤。然后,分别针对三种不同时变程度的信道进行了仿真,并在这三种信道下,分别与LS估计作了误码性能比较。结果表明,在时变条件下,基于粒子滤波的信道估计方法较之线性LS估计能获得良好的误码性能增益,且信道变化越缓慢,这种增益越明显。

单载波频域均衡与多载波OFDM误码性能的理论比较

单载波频域均衡(SC-FDE)和多载波正交频分复用(OFDM)是数字通信中用于克服多径衰落的两种技术。本文通过理论推导对这两种技术在高斯白噪声通信信道巾的误码性能进行了比较。利用高斯分布尾部概率的数值变化特性,本文推导出如下结论:在低信噪比条件下,OFDM的误码性能略优于SC-FDE,而在高信噪比条件下,SC-FDE则能取得显著优于OFDM的误码性能。这一结论对于通信系统的设计具有重要的参考价值。

基于迫零均衡的单载波分块传输系统的误符号率分析

分析了若干独立非负随机变量调和平均值的概率密度函数在零点附近的变化特性。在此基础上,分析了单载波分块传输系统中采用频域迫零均衡时的误符号率性能,给出了高信噪比时采用MPSK调制和MQAM调制时的误符号率的闭合表达式,并通过计算机仿真验证了理论分析结果。理论分析和数值仿真结果表明在瑞利衰落信道下,采用迫零均衡的SCBT系统在高信噪比时的平均误符号率与信道多径数目无关。

基于频域均衡的Tb/s级相干光单载波系统

对相干光单载波频域均衡系统(CO-SCFDE)、相干光单载波频分复用系统(CO-SCFDM)以及相干光正交频分复用系统(CO-OFDM)的理论和实验进行了对比研究,结果表明基于频域均衡的相干光单载波系统既保留了正交频分复用方式计算复杂度较低、频谱效率高和抗色散性能好的优点,又有效地减小了光纤非线性带来的传输损伤,是高速长距离光纤传输的一种有潜力的技术方案。

单载波频域均衡系统中一种简化的IBDFE算法

在单载波频域均衡系统中,线性均衡算法虽然简单易行,但是其抑制噪声干扰和符号间干扰的能力有限,因此需要引入非线性的反馈和迭代机制以进一步提升系统性能.迭代块判决反馈均衡(Iterative Block Decision Feedback Equalization,IBDFE)就是一种行之有效的非线性算法,但其缺点是计算复杂度高.鉴于此,在IBDFE结构的基础上,利用最小均方误差准则,推导出了一种新的简化算法.之后,对简化后算法和现有低复杂度算法的均方误差(Mean Square Error,MSE)性能进行了理论分析和比较,并在两种无线多径衰落信道下对三种不同的算法进行了仿真.结果表明,在所给信道条件下,这种算法在迭代两次后已基本收敛.同时,仿真也验证了MSE分析的结论.最后,对算法复杂度的分析和比较表明,提出的简化算法相比传统IBDFE算法,其误比特率性能有所下降,但能有效地减小计算量.

改进的单载波频域均衡系统及其在航空信道上的性能分析

研究了改进的单载波频域均衡(SC-FDE)系统及其在航空信道上的误码率性能,详细分析了不同环境下的航空信道特性并建立相应的信道模型。为了解决SC-FDE系统在航空信道下误码率较高的问题,基于信道编码的思想,通过增加Turbo编码改进了原有的SC-FDE系统,提高了系统的误码率性能。仿真结果表明:基于Turbo编码的SC-FDE系统与未编码的SC-FDE系统相比,在信道变化快、多普勒频率高的情况下仍然可以达到10-6的误码率,从而提高了信息传输的可靠性。

基于决策理论算法的单载波多载波数字调制识别技术研究

研究基于决策理论算法的单载波多载波无线数字调制信号的特征参数提取与自动识别技术,提出了适合单载波多载波数字调制识别的决策分类器及相应识别步骤。在瞬时相位提取时,首次采用去相位折叠算法纠正相位折叠的影响,提高了特征参数的准确性。仿真结果表明,该方法取得较好的识别效果,且系统易于实现,在信号识别中具有广泛的应用前景。

单载波频域均衡的NP算法研究与FPGA实现

针对单载波的频域均衡时色噪声对系统性能的影响,提出一种NP(noise predictor)算法来去除色噪声.通过NP算法去除了相邻样值的相关性,使得色噪声得到白化,并且通过仿真验证结果表明NP算法可以很好地消除单载波频域均衡时色噪声的影响.此外,在算法实现中采用8倍时分复用的降频方法,使用组划分,在保证性能的同时节约了硬件资源,还提高了工作频率.