基于多维扩展的正交时序复用波形框架及其性能分析

正交时序复用(OTSM)是一种适用于高速移动场景的低复杂度调制方法。然而,单一的波形设计方法难以满足多样化的应用需求和性能需求。因此,该文基于加权分数傅里叶变换(WFRFT)提出了加权分数沃尔什-哈达玛变换(WFRWHT),并提出了多维扩展的一体化的加权分数傅里叶变换-加权分数沃尔什哈达玛变换-正交时序复用(WFRFT-WFRWHT-OTSM)波形框架。通过对2维参数的灵活配置,该框架可退化为OTSM、正交时频空、混合载波、正交频分复用和单载波等波形,同时研究了采用高斯-赛德尔(GS)迭代均衡时一体化WFRFTWFRWHT-OTSM波形在时延-多普勒信道下的误码率(BER)性能以及峰均功率比(PAPR)性能。仿真结果表明,在不同时延-多普勒信道下,该框架可通过改变WFRFT和WFRWHT阶次实现更优的BER和PAPR性能。

正交频分复用技术在浅海环境水声通信的应用

海洋环境的水声通信不仅在军事领域有重要的意义,在商业和民用领域也具有重要的应用价值,是实现船舶定位、通信和导航必备的关键技术。水声通信具有高噪声背景、衰减性强、通信带宽窄等特点,因此,研究稳定、高质量的水声通信技术是一项行业内的热点研究。正交频分复用技术能够利用频域变换将信号的传输通道变换为若干个子频带,有助于提高水声通信的信号传输效率,提高信噪比。本文介绍正交频分复用技术的关键内容,基于此优化船舶浅海环境水声通信技术,并进行仿真测试。结果表明,基于正交频分复用OFDM技术的水声通信技术具有较高的通信质量,可以较好抑制噪声。

基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统同步分析

在基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统中,分析并讨论了载波频率误差、采样频率误差以及时间同步误差对系统性能的影响,并与传统的基于普通傅里叶变换的正交频分复用系统的同步性能进行了比较.仿真结果表明:当系统参数选择适当时,基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用系统在载波频率误差方面具有较好的同步性能.

基于小波去噪与离散余弦变换相结合的正交频分复用系统信道估计算法

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)信道估计算法没有处理循环前缀之内噪声的问题,提出了一种基于小波去噪与DCT插值相结合的正交频分复用(OFDM)系统信道估计方法。首先,采用最小二乘(LS)法对接收到的导频信号进行信道初步估计;然后,对LS法估计出的结果进行离散小波阈值去噪处理;最后,利用DCT插值对循环前缀内的噪声再次处理,以进一步减小噪声的影响。在Matlab 2012平台上仿真,与传统的基于DCT信道估计算法相比较,误码率相同的条件下,所提算法的信噪比(SNR)性能提升了1 d B左右;均方误差相同的条件下,所提算法的SNR性能提升2 d B左右。仿真实验结果表明,该算法能够较好地减小加性高斯白噪声(AWGN)的影响,并有效提高信道估计的准确度,其总体性能较基于DCT的信道估计算法更优。

基于非均匀快速傅里叶变换的正交频分复用水声通信多普勒估计与补偿方法

针对正交频分复用水声通信对多普勒频移敏感的问题,提出了一种基于非均匀快速傅里叶变换的正交频分复用水声通信多普勒估计与补偿算法。将第2类非均匀快速傅里叶变换引入正交频分复用水声通信中,利用非均匀快速傅里叶变换对接收信号进行多普勒因子网格补偿,通过稀疏贝叶斯学习获得水声信道估计,以水声信道的稀疏能量最小作为多普勒因子判断准则,从而获得高精度多普勒估计。仿真结果显示,所提出的方法在信噪比大于5 dB时,多普勒估计均方根误差优于1×10^(-5),同时系统误码率随着多普勒估计均方根误差减小而降低。海上试验结果显示,利用本文所给多普勒估计方法获得的两船相对径向速度与实际情况相吻合,系统解码后的平均误码率优于8.33×10^(-4)。仿真和海上试验结果表明,所提出的算法能够对多普勒因子进行有效估计,并且降低系统误码率。

电力线小波变换正交频分复用通信系统分析

为保证复杂信道环境下电力载波通信可靠性,将正交小波变换应用于正交频分复用(OFDM)中,形成离散小波变换(DWT)OFDM系统,将其应用于电力载波通信(PLC)中以提高通信性能。在DWT-OFDM系统中,通过不同小波基性能对比,选出最优bior6.8双正交小波基,在实测电力线信道环境下对DWT-OFDM系统进行仿真分析,在保证可靠性的前提下,通过合理减少循环前缀,优化传输效率和降低峰均比。结果表明:双正交小波变换具有紧支撑性,满足近似对称性,可获得更高效的信号重构。在10-3级时,性能提升了5dB左右。正交小波在保证可靠性的同时,通信效率由40%提高至54%左右,峰均比由11dB降低至9dB。基于DWT-OFDM的电力线通信消除了频偏和相位噪声影响,可靠性优于快速傅里叶变换(FFT)OFDM系统。

重叠正交变换在正交频分复用中的应用

本文将重叠正交变换(Lapped orthogonal transform)用于正交频分复用(OFDM)系统的调制和解调,提出了新的OFDM实现方案;并以一个多径信道为例,把它与传统的采用DFT的OFDM系统做了比较,指出新方案在无线通信中能有效地降低误码率。

基于离散傅立叶变换的重叠频分复用通信系统

提出了新的基于离散傅立叶变换(DFT)的重叠频分复用(Overlapped Frequency Division Multiplexing-OvFDM)或非正交频分复用(Non-orthogonal Frequency Division Multiplexing-NOFDM)系统。该系统利用相互重叠的子载波对所发送的数据符号序列进行调制,形成复调制信号,接收端采用最大似然序列检测。该系统的频谱效率与重叠重数成正比,可以大幅度的提高频谱效率;并且该系统子载波带宽大于信道相关带宽,系统在随机时变信道中会自动产生隐分集增益,因此具有较强的抗衰落能力。

正交频分复用系统中改进的FFT插值算法

提出了一种基于快速傅里叶变换的边缘扩展信道插值算法(EFFT),该算法对正交频分复用(OFDM)符号有效频带边缘的两端频点作镜像线性扩展,使增加的导频信息能改善有效频带边缘附近的信道估计性能.仿真结果表明,在低阶调制且信噪比(SNR)较低时,EFFT插值算法的性能与维纳滤波信道估计算法相当,且较传统快速傅里叶变换(FFT)插值算法的均方误差(MSE)提升1dB左右.在实现复杂度方面,EFFT算法与FFT算法相当,与维纳滤波算法相比运算量明显降低.EFFT算法不需要对现有技术标准进行改动,也不会降低系统的传输效率.

正交频分复用系统中抗线性调频干扰算法研究

针对基于离散傅立叶变换的正交频分复用系统(OFDM),提出了一种新的线性调频(LFM)干扰抑制算法。该算法分为两部分:干扰估计和干扰重构抑制。干扰估计时,首先采用离散傅立叶变换进行粗略估计,然后采用离散匹配傅立叶变换进行精确估计,整个过程均可共用傅立叶变换单元,有效地节省了系统资源。实验结果表明:该算法的干扰抑制性能良好;与现有的抗线性调频干扰算法相比,其运算复杂度大为降低,具有很好的工程实用性。

降低正交频分复用系统峰均功率比的部分压扩算法

针对现有压扩变换法系统性能差的缺点,提出了一种降低系统峰均功率比的部分压扩算法。该方法根据正交频分复用(OFDM)系统信号幅度服从瑞利分布的统计特性,仅压缩大幅度信号保持了系统信号幅度的分布特征,弥补了现有压扩变换的不足,且具有带外功率小的优点。在M阶调制方式下的系统仿真结果表明,部分压扩方法与选择性映射和部分传输序列等方法相比,可获得相近的峰均功率比压缩效果并且在同样的系统误码率条件下比指数压扩法获得约log2(M)dB信噪比增益。

正交频分复用信号的码速率估计

针对正交频分复用(OFDM)信号参数估计和解调的实际应用,提出一种精确估计码速率的方法.利用高阶循环累积量精确估计出的OFDM信号子载波构造辅助信号,对其进行小波变换获得码元跳变信息,进而采用谱分析实现信号码速率的精确估计.该算法无需信号的先验信息,易于通信侦察接收设备的实现.仿真实验表明,对信噪比大于0dB采用相移键控(PSK)和星形正交幅度(QAM)调制的OFDM信号,码速率估计误差小于0.1%,该算法的估计正确率均在99%以上.

正交频分复用(OFDM)技术及其应用

正交频分复用技术是近年来发展起来的新技术 ,在高速无线数据传输领域有很大的应用前景。文章在分析和总结相关文献的基础上 ,介绍了正交频分复用 (OFDM)技术的发展历史 ,讨论了正交频分复用技术的基本原理和实现方法。通过分析表明 ,在高速无线通信中 OFDM对于消除符号间干扰 (ISI) ,降低系统的复杂度等方面具有很大优势。最后介绍了在数字音频广播 (DAB)和数字用户环路技术 (x DSL )中正交频分复用技术的典型应用 。

正交频分复用技术研究与实现

介绍了OFDM技术的概念、基本原理和主要关键技术,以及该技术抗多径衰落的能力,并详述了一种基于DSP技术的OFDM调制解调器的实现方法,最后对该技术的应用前景作了简要介绍。

非正交频分复用系统的无干扰分离算法

针对现有的非正交频分复用信号分离算法复杂度高这一问题,提出了对多路非正交频分复用信号可以实现无干扰分离的简化算法,通过建立系统模型和理论推导,使用傅里叶变换降低了非正交频分复用信号接收机的复杂度。系统仿真结果表明,使用非正交频分复用技术可以在更小的带宽内传输与OFDM相同速率的信号;在传输速率相同的情况下,由于传输带宽的减小,引入传输系统的噪声功率得到了降低,最终使得接收机处的误码率变小。

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.

基于光移相器的全光正交频分复用技术研究

为了克服光正交频分复用系统中傅里叶变换和数模转换实现的"电子瓶颈",达到提高系统传输速率的目的,采用光延迟器和光移相器构建全光离散傅里叶逆变换(IDFT)和离散傅里叶变换(DFT)的方法,设计一个3路全光IDFT/DFT模块,利用Optisystem软件平台仿真实现一个3×40Gb/s的全光正交频分复用实验系统,并分析系统性能,获得发射光脉冲宽度与系统传输误码率的关系,得到了光脉宽越大误码率越大的结论。

正交频分复用的抗噪性能分析

正交频分复用在现代通信中得到了广泛的关注,并为众多无线通信标准所采纳,也被用于有线环境的各种高速PSTN接入以抗脉冲干扰、防止串话。而数字信号处理和大规模集成电路的发展解决了大量复杂运算和高速存储问题,促进了该技术的实用化。在介绍了正交频分复用的基本原理并仿真实现了无噪环境下信号的传输和接收之后,通过仿真,实现了在噪声干扰下正交频分复用的接收,从接收到的离散复包络来看,正交频分复用对随机干扰具有较强的抗噪声能力。

基于DCT级联ICF算法降低相干光正交频分复用系统峰均抑制比

为解决相干光正交频分复用中高峰均抑制比的问题,提出一种离散余弦变换(DCT)和迭代限幅滤波(ICF)级联的新算法。ICF算法是对限幅算法进行改善,添加了迭代过程,可以改善限幅运算对系统误码率的影响。基于DCT算法有较小的误码率和低计算复杂度的特点,所提算法对频域调制信号进行离散余弦变换,以降低高峰值信号的概率,再通过级联ICF算法来实现对峰均抑制比的降低。结果表明,与原始信号相比,当互补累积分布函数为10^(-4)时,所提算法的优化幅度为4.685 dB。在误码率为10^(-3)时,所提算法的光信噪比为20.96 dB,同时能做到长距离传输。除此之外,所提方案的总计算量为19970。仿真数据表明,考虑峰均抑制比、误码率和计算复杂度等综合因素,所提方案性能最优。

正交频分复用技术原理分析

通过建立连续时间模型和离散时间模型,对OFDM的原理进行了详细推导与分析,并得出结论:当循环前缀的长度大于信道频率响应的时间宽度,以及在OFDM符号持续时间内信道衰落近似为常数时,OFDM系统可以看作是一组并行高斯信道。这样就大大简化了接收机均衡器的设计。文章还从时间-频率的角度对OFDM做出了解释,并对OFDM信号的产生方法进行了归纳总结。