分段限速设计改善导频辅助调制系统频谱效率的研究

本文提出了一种分段限速的传输方式、用以改善频率选择性块衰落信道中导频辅助调制OFDM系统的频谱效率,具体设计为:发射机将一个OFDM数据块分为若干组、每组的传输速率限定为它能够达到的输入与输出之间互信息的下界;接收机将当前组的符号判决后用作下一组附加的导频符号,附加导频符号的增多将提高信道估计质量,并最终改善系统频谱效率.理论上讲,在每组信息符号足够多的情况下,只要传输速率不大于互信息下界,信道编码可以保证该组误符号率的极限为零.文中以这一极限为前提,推导了分段限速设计能够达到的频谱效率.理论分析及其数值结果表明:与传统导频辅助调制OFDM系统相比,分段限速设计能够实现更高的频谱效率.

数据辅助的时域自相关与互相关联合频偏估计方法

针对数据辅助下突发数据通信中频偏估计精度低和复杂度高的问题,提出了一种数据辅助的时域自相关与互相关联合频偏估计方法。首先,推导出基于通用数据帧结构的频偏估计克拉美劳界(CRB),同时引入一个形式上更为简单的近似CRB作为估计算法的性能界;然后,在自相关估计中,利用自相关算子和复信号指数化近似得到具有较大范围和较低信噪比门限的自相关算法;在互相关估计中,借鉴自相关估计原理,利用互相关算子获得兼顾低复杂度和高精度的互相关算法。仿真结果表明,所提方法可估计出接近符号速率一半的载波频偏且达到了近似CRB性能;与经典的M&M算法相比,所提方法的估计精度提高了5倍,且从实乘运算来看还具有与导频长度相关的线性复杂度,适用于突发数据通信的工程应用。

基于导频受限短突发通信的高精度快速频偏估计

针对导频符号辅助调制(PSAM)的导频受限短突发通信载波同步,提出了一种高精度快速的频偏估计算法。其基本原理是:利用自相关算子得到具有较大估计范围和较低信噪比门限的联合自相关算法,再利用互相关算子获得具有高精度的简化互相关算法。理论分析和仿真结果表明,提出的算法能够消除大频偏,而且还具有较低的复杂度和良好的解调性能。

基于相位解模糊的简化对角互相关频偏估计算法

针对导频符号辅助调制(Pilot-Symbol-Assisted-Modulation,PSAM)的短突发信号载波同步,提出了一种基于相位解模糊的简化对角互相关(Phase Un-Wrapping Simplified Diagonal Cross Correlation,PUW-SDCC)算法.其基本思想是,首先借鉴自相关估计的思想设计出对角互相关(Diagonal Cross Correlation,DCC)算法,然后再利用复信号指数化的近似获得了简化DCC(SDCC)算法,最后将该简化算法应用到基于Monte-Carlo仿真的解相位模糊(PUW)方法中,得到了可适应大频偏的SDCC(PUW-SDCC)算法.仿真表明,与现有的频偏估计算法相比,该算法的归一化估计频偏可以达到符号速率的一半,并具有更高的估计精度和适中的复杂度,更适用于短突发通信.

基于多项式内插的MIMO时间-频率双选择性信道的信道估计

数据的高速率传输以及终端的高速移动,导致无线通信信道具有时间选择性与频率选择性两个特征。该文主要研究了数据分组传输方式下,基于导频符号辅助调制(PSAM)的多输入多输出(MIM())时间一频率双选择性信道的信道估计问题。首先,将时间一频率双选择性MIMO信道,建模为一个随时间变化的多项式内插信道模型:然后,根据信道Doppler衰落速率、多项式模型中的误差项,确定出模型的阶数以及整个数据块的长度;最后,基于该多项式内插信道模型,提出了采用PSAM的MIMO双选择性信道估计方法。实验结果表明该算法在时间一频率双选择性衰落信道下具有较好的性能。

基于PSAM的MIMO时间-频率双选择性信道的信道估计

数据的高速率传输以及终端的高速移动,导致无线通信信道具有时间选择性与频率选择性两个特征.本文主要研究了数据分组传输方式下,基于导频符号辅助调制(PSAM)的多输入多输出(MIMO)时间-频率双选择性信道的信道估计问题.首先,将时间-频率双选择性MIMO信道,建模为一个随时间变化的多项式内插信道模型;然后,根据信道Doppler衰落速率、多项式模型中的误差项,确定出模型的阶数以及整个数据块的长度;最后,基于该多项式内插信道模型,提出了采用PSAM的MIMO双选择性信道估计方法.实验结果表明本文的算法在时间-频率双选择性衰落信道下具有较好的性能.

导频信号辅助OFDM调制的性能分析与仿真

详细分析了时间选择性衰落信道中导频信号辅助MQAM-OFDM调制的传输误码性能,给出了相应的计算公式、计算机数值分析结果以及蒙特卡罗仿真结果,为导频信号辅助MQAM-OFDM调制在无线信道中的应用提供理论分析依据。

一种新的短突发传输系统频偏估计算法

考虑基于导频符号辅助调制频偏估计的相位模糊问题,提出了一种新的时域频偏估计算法。首先利用自相关算法思想可设计出一种消除复乘运算的部分互相关(PCC)算法;然后再利用基于蒙特卡罗仿真的解相位模糊算法,便可解决上述的频偏估计存在的相位模糊问题,即得到了适应大频偏的改进部分互相关(IPCC)算法。最后仿真结果表明,与已有的经典时域算法(即M&M和AC)相比,在归一化频偏范围(-0. 5,0. 5)内,提出的IPCC算法具有最高的估计精度,而M&M算法具有最差的估计性能,提出的IPCC算法具有线性的计算复杂度,而AC算法具有最高的计算复杂度。

导频辅助降低PAPR技术在光正交频分复用通信系统中的应用

基于选择映射(SLM)算法选择导频信号相位,利用最大似然准来估计接收机处的导频信号,研究了导频辅助降低峰均功率比(PAPR)技术在正交频分复用(OFDM)强度调制光无线通信系统中的应用。在误码率(BER)小于10-3的可靠通信链路中,导频辅助光OFDM系统的BER与基本光OFDM(没有导频且未实施PAPR降低技术)系统的BER基本相同。在高阶(星等M大于4)星座的条件下,导频辅助PAPR降低技术比传统SLM技术的性能更加优越。与基本光OFDM相比,导频辅助光OFDM系统能够在适宜的条件下将PAPR降低约2.5dB,并且导频辅助光OFDM系统在M=64、互补累积分布函数值为10-4的适度点时,能更有效地降低PAPR,但不降低系统的误码性能。

基于OFDM系统的信道估计器设计方法

从信道估计出发,研究了正交频分复用(OFDM)系统中信道估计的多种算法,详细地分析比较了最小均方误差(MMSE)、最小平方(LS)、导频辅助调制(PSAM)、奇异值(SVD)四种信道估计算法在估计误差、实现复杂度、跟踪速度以及频带效率等方面的性能。

短波信道上基于PSAM的OFDM系统信道估计技术

正交频分复用(OFDM)是已知的频谱利用率最高的一种通信系统,在短波通信中有很广泛的应用前景。通过研究短波信道上基于PSAM的OFDM系统信道估计的算法,进行了几种典型算法的仿真与比较。

基于PSAM技术的Turbo系统载波相位恢复

提出一种在瑞利衰落信道下基于PSAM(pilot symbol assisted modulation)技术的Turbo系统载波相位恢复方法.该方法利用PSAM技术引入的导频信号对瑞利衰落信道进行估计,并结合联合Turbo译码和相偏恢复方法对载波相位进行恢复.仿真结果显示该方法以较小的系统开销,对瑞利衰落信道下Turbo系统载波相位进行较好的恢复.

莱斯信道中通用PSAM帧格式的优化设计

针对莱斯信道下导频受限的载波同步系统,研究了相应的数据帧格式的推广与优化设计问题,以提升载波同步能力。首先基于标准导频符号辅助调制(standard pilot-symbol-assisted-modulation,S-PSAM)帧格式,设计了一种通用的PSAM(generalized PSAM,G-PSAM)帧格式,并推导了相应的联合数据辅助与非数据辅助的克拉美罗界(data-aided&non-data-aided Cramer-Rao bound,DA&NDA CRB)及其近似形式;接着利用近似的DA&NDA CRB和经典的控制变量法(control-variate method,CVM)对G-PSAM帧格式进行了优化,得到了一类优化的G-PSAM(optimized G-PSAM,OG-PSAM)帧格式,同时与S-PSAM帧格式进行了比较。仿真结果表明,无论使用短数据包传输还是长数据包传输,不同导频块数下的OG-PSAM帧格式都表现出优于S-PSAM帧格式的估计性能。

OFDM系统中的信道估计方法分析

对信道估计有利于消除信道对OFDM系统性能的影响。本文探讨了OFDM系统中信道估计的多种方法,重点对MMSE(最小均方误差)、LS(最小平方)、PSAM(导频辅助调制)和盲的信道估计方法及它们的特点进行了分析和比较。