基于信息熵特征的正交频分复用无源光网络系统

越来越多的ONU接入无源光网络,易发生网络拥塞问题,信息传输延迟,数据丢包等现象出现,为此,设计了基于信息熵特征的正交频分复用无源光网络系统。由光线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)和光网络单元(ONU)组成系统框架结构,采用分散分光形式设计系统组网结构,借助My SQL,设计系统数据库以及数据表。设计系统三个主要功能模块,即无源光信息收发模块、基于信息熵的ONU负载判断模块以及无源光网络带宽分配模块,通过合理分配带宽资源,提高无源光网络传输能力。结果表明:无源光网络系统5次轮询后传输时隙长度均在4 ms以下,无源光网络通信传输效率高,能够快速实现信息传递,极大避免时延问题。

认知正交频分复用系统的功率分配研究

研究了认知正交频分复用(OFDM)系统的容量极限及最优功率分配策略.基于干扰温度模型,建立了在主用户接收端干扰温度受限下最大化认知用户传输速率的数学优化问题;利用拉格朗日乘数法,得到了该数学问题的最优解.最优算法需要同时知道干扰链路和认知链路的信道边信息(CSI),具有较高的复杂度.因此提出了3种次优功率分配算法,分别为功率平均法、功率控制法和功率分配法.通过仿真实验,比较了各种分配算法下认知用户的信道容量.结果表明,利用所有信道边信息的最优功率分配算法能取得最好的性能.

基于有限字母输入正交频分复用可见光与射频聚合系统的最优谱效研究

迄今为止,基于有限字母输入的正交频分复用(OFDM)可见光(VLC)和射频(RF)聚合系统的信息理论界仍然是未知的。基于这种情况,该文推导出OFDM VLC-RF聚合系统的无闭式形式的可达速率及其下界闭式表达式,并且研究了满足平均光功率和总电功率约束的基于可达速率及其下界的频谱效率(SE)最大化问题。该文利用互信息与最小均方误差(MMSE)之间的关系对速率偏导数进行了处理,提出双重注水算法解决谱效最大化问题。由于谱效的非闭式形式导致双重注水方案计算复杂度高,该文进一步研究具有闭式形式的谱效最大化问题,并使用内点法解决。仿真结果表明聚合系统相比于单个链路在通信性能上的优越性,以及基于可达速率下界的频谱效率可以作为基于可达速率的频谱效率的一个很好的低复杂度近似。

OFDM2认知无线电系统中的非正交主动旁瓣抑制方法

在OFDM-CR系统中,感知用户过大的旁瓣会造成对主用户的干扰,必须抑制.主动干扰抑制方法(AIC)抑制深度不够,且对OFDM符号的循环前缀(CP)长度敏感.针对这一问题,本文提出了一种非正交的主动干扰抑制方法(NAIC):其干扰抵消子载波(CC)主要插入在非正交的频率位置上,具有更好的旁瓣抑制效果.并将NAIC与加窗法结合(NAIC-win),进一步抑制感知用户的旁瓣和减小非正交CC带来的载波间干扰(ICI).NAIC-win比AIC方法的抑制深度增加50dB,而引入的ICI几乎可忽略.和EAIC-CP方法比,NAIC-win方法在使用更短的CP、更少CC子载波、更小的ICI条件下,得到更大的旁瓣抑制深度,提高了频带利用率,减小了计算量.理论分析与实验结果表明:NAIC-win方法在OFDM-CR系统旁瓣抑制中优于AIC,EAIC-CP等方法.

基于正交频分复用的无线认知传感器网络研究

OFDM(正交频分复用)的频谱感知、频谱成形能力及其灵活性、适应性,使其成为WCSN(无线认知传感器网络)的最佳传输技术,可以执行DSA(动态频谱接入)和频谱共享功能。文章给出OFDM的实现原理,研究OFDM系统中的同步问题,分析信道估计面临的两个主要挑战,推导连续和离散时间信号的PAPR(峰均功率比)表达式,分析OFDM系统中的自适应传输优化问题,总结频谱成形的重要性,探讨OFDM在无线认知传感器网络中的应用场景。

正交频分复用通信系统的联合同步算法

为多载波通信系统设计一种联合同步算法 ,能很好地解决多载波系统中的帧、符号和载波联合同步问题 .从理论角度简单地分析该算法的性能 ,并针对多径信道进行了仿真 .仿真显示该算法不仅提供高精度的频偏估计 ,而且提供足够精度的时间同步 ,从而有效地减少了时间同步估计误差和频偏所造成的符号间干扰 (ISI)和子信道间干扰 (ICI) .

正交频分复用码分多址系统盲自适应频率同步算法

针对正交频分复用码分多址系统对载频偏移非常敏感的问题 ,在分析基于循环前缀的最大似然联合时间频率同步和基于虚拟子载波盲载频偏移估计的基础上 ,提出了一种用曲线拟合实现类MUSIC的快速算法 .考虑信号功率曲线随载频偏移的sinc函数形式 ,在曲线峰值点附近选取测试点 ,进行近似曲线拟合 ,通过对曲线参数估计 ,得到信号功率随载频偏移的解析表达式 ,闭式解得到载频偏移 ,解决了类MUSIC估计器多项式根搜索运算量大、收敛速度慢的问题 .仿真结果表明 ,在估计精度和载频偏移初值均相同的条件下 ,快速算法的运算量是类MUSIC算法的 1/8 5 ,而系统频谱利用率则提高了 2 5 % .

正交频分复用光通信实验系统设计与实现

设计了基于直接检测的正交频分复用(DD-OFDM)光通信实验系统,能够反映出OFDM光通信系统的主要特征,且离实用距离较近。DD-OFDM光通信系统包括OFDM信号的构造、OFDM信号的析构以及光纤传输3个部分功能,在实验中分别由任意信号发送器、数字系列分析仪以及自行搭建的光纤传输链路实现,实现了10 Gbit/s二进制序列经16QAM映射、64载波传输、在25 km单模光纤中的可靠传输。给出星座图和不同接收光功率条件下系统的误码性能的实验结果。为OFDM高速光通信的教学与科研提供实验平台和实验样板。

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。

正交频分复用水声通信系统多普勒频移快速估计

对于高速实时正交频分复用水声通信系统,传统的多普勒频移估计方法通常具有较高的算法复杂度。因此本文提出了一种对于多普勒频移估计的快速算法。首先采用对接收信号进行过采样和线性插值的方法进行采样率的转换,再结合多普勒展缩因子候选值的方法进行多普勒频移的估计。仿真结果表明:本文算法在保证系统性能的同时,可以大幅度地减小接收机的计算量,适用于高速实时水声通信系统。

一种正交频分复用系统多径时延估计模型与算法

针对正交频分复用(OFDM)系统的时延(the time of arrival,TOA)估计未充分利用OFDM信号的时频特性及其精度较低的问题,根据OFDM信号的时频特性提出一种基于频域相偏的多径时延估计模型(Multipath Delay Estimation Based on Frequency Domain Phase-offset,FDP-MDE).并在此基础上,结合LTE(Long Term Evolution)系统的实际特点提出一种分组联合时延估计算法(Grouped Joint Time Delay Estimation,GJ-TDE).该算法首先将OFDM系统的时域接收信号转换为频域信号,然后对频域信号采样分成多组低维的接收数据矩阵并利用各采样数据矩阵组分级估计时延,最后取各时延估计值的平均作为定位时延值.仿真结果表明:在信噪比(SNR)为0dB、采样间隔为8的条件下,GJ-TDE算法的均方根误差(RMSE)比基于时域同步的Mensing算法降低了5.503 4m.

正交频分复用系统时频同步实验教学的仿真应用

针对正交频分复用系统时频同步实验教学困难的问题,按照系统中时间和频率同步的要求,引入Matlab仿真,依据基于循环前缀最大似然估计的OFDM符号同步和载波偏差模型,确定符号定时位置与载波频率偏差,解决了难以开展正交频分复用系统时频同步实验教学的难题。该仿真实验使分析OFDM同步过程直观化、理论结果可视化,可为相关课程的仿真实验教学提供素材和借鉴。

正交频分复用通信系统中的快变信道估计

信道的快速变化导致正交频分复用通信系统(OFDM)载波间的正交性遭到破坏,从而产生载波间的相互干扰(ICI),传统的信道估计方法(不可虑ICI影响)不再适用。为此,Choi等人提出了相应的快变信道估计方法,但该方法计算量较大,且需要信道的统计特性知识,而实际信道的统计特性往往无法精确得到。Linartz等人证明:在大多数应用条件下,信道在一个OFDM帧周期内的变化近似满足线性特性。对OFDM系统的ICI特性进行了时域和频域两方面分析,并利用信道变化的线性特性,提出了一种新的快变信道估计方法,该方法具有计算量小、且不需要信道的统计特性信息的优点。文章还得到如下结论:与慢变信道情形不同,在信道快速变化条件下,当OFDM系统中的训练序列应分成许多长度相同的组,且这些组在OFDM帧中等间隔分布时,信道估计误差最小。

正交频分复用系统中基于人眼视觉系统的自适应图像传输

针对传统的图像传输方法,提出了一种基于人眼视觉系统的自适应图像传输方案。在OFDM系统中,通过将自适应技术与信源分割及信道特性相结合的方法,实现在频率选择性慢衰落信道中高质量的图像传输。为验证该方法的良好性能,三种不同图像源被用于仿真程序中。仿真结果及理论分析可以证明,自适应图像传输与传统的图像传输相比,可大幅地提高接收图像的峰值信噪比。

一种快变信道中的正交频分复用系统均衡算法

当信道参数随时间的快速变化时,正交频分复用通信系统(OFDM)子载波间的正交性遭到破坏,出现了载波间的相互干扰(ICI),传统的单抽头频域均衡不再适用。虽然可采用最小均方误差(MMSE)均衡来补偿信道失真,但其计算量太大。为此,常用的方法是:先对接收信号进行ICI消除,恢复载波间的正交性,然后再进行单抽头频域或均衡。现有文献对ICI的分析均在频域进行,在此基础上提出的ICI消除与均衡算法存在计算量大或频谱利用率低的缺点。本文对ICI的产生机理和性质进行了时域和频域两方面的分析,利用现有OFDM标准中的空闲子载波信息,提出了一种ICI消除与均衡算法。理论分析和计算机仿真结果表明:该算法具有ICI消除效果好、计算量小和频谱利用率高等优点。

基于DD型线圈结构及正交频分复用技术的电动车无线充电系统高速通信方法

无线电能与信号并行传输技术因其结构简单,能够有效避免信息串扰等特点受到广泛的关注。为实现大功率下电动汽车无线充电系统的一、二次侧可靠通信,采用DD型线圈作为独立的信号传输通道来削弱功率场对信号传输的干扰。并进一步结合正交频分复用(OFDM)技术大幅提升了其传输速率;最后,通过搭建试验平台,测试了系统在电能传输条件下的通信情况。试验结果表明:在3.7 kW及7.7 kW的功率场下,信息传输速率可分别达到5.8 Mb/s和1.73 Mb/s,验证了方案的可行性。

正交频分复用系统信道估计技术研究

在OFDM系统中,为了能达到系统需要的解码要求,必须进行准确的信道估计。首先介绍了OFDM系统基本原理,对基于叠加训练序列的OFDM系统信道估计算法进行了仿真分析,并比较了在不同ρ值情况下的性能,从而存在一个最优的ρ值取得最好的估计性能。

无线衰落信道中的正交频分复用

文中给出正交频分复用 (OFDM )的产生背景、原理与系统结构。通过分析无线衰落信道的特性得知 ,在无线高速数据传输中OFDM对于消除符号间串扰 (ISI) ,降低系统的复杂度等方面具有很大的优势。

正交频分复用技术在煤矿通信系统的应用研究

本文提出采用正交频分复用调制技术应用于煤矿通信系统,同时多址接入方式使得该技术尤为适用于煤矿数字通信系统的设备制式多、区域分布广、调制技术不一致等复杂情况。正交频分复用调制技术实现高速数据传输的试验,证明该技术进行信息传输在一定条件下是可行的。

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.