基于子载波间干扰深度估计的MIMO-OFDM水声通信接收机

多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)水声通信系统中,由于子载波间干扰(ICI)对信号的影响程度未知,导致接收处理时干扰消除不完全或计算复杂度高。针对这一问题,该文提出一种迭代的基于子载波间干扰深度估计的MIMO-OFDM接收机。该接收机使用导频频域相关对每个发射信号的子载波间干扰深度进行估计,信道估计时利用估计出的干扰深度重建各个信道的频域矩阵,避免对不同信道选择相同的干扰深度,在自适应信道变化的同时降低了计算复杂度。此外,将判决反馈均衡引入MIMO-OFDM水声通信系统,利用已均衡出的符号信息消除子载波间干扰。仿真结果表明,该接收机相比于干扰深度渐进的接收机,译码成功所需的时间更短。

多径信道下OFDM系统中的两种线性载波间干扰抑制技术

载波间干扰(ICI)是影响正交频分复用(OFDM)系统性能的重要因素。该文研究了不同延迟线长度L下的频域RAKE(F-RAKE)和频域均衡(F-FIR)两种线性ICI抑制技术。假设接收端已知信道信息,F-FIR采用最小均方误差(MMSE)准则。结果表明L=3时,F-RAKE比标准接收机的载干比(CIR)高2～5dB,而F-FIR则高出2～7dB;随着L的增加,两种接收机所能获得的CIR增益逐渐降低。从计算复杂度来看,F-FIR的计算量是F-PAKE的L倍,工程中可以通过选取不同延迟线长度和接收机结构来达到计算复杂度和性能的折衷。

全相位OFDM系统子载波间干扰的性能分析

OFDM是下一代无线通信的关键技术之一,而载波频率偏移会使OFDM的子载波失去正交性,同时给系统带来载波间干扰,引起系统性能严重下降。针对这一情况,提出利用全相位FFT来解决频偏问题。全相位FFT利用自身的频谱分析功能来实现对信号相位和振幅的判决。经理论证明它的相位没有误差,能降低噪声功率,且由频偏引起的子载波间的干扰远小于常规OFDM系统,同时振幅和频率通过全相位频偏估计器的校正可以得到弥补。最后,通过实例仿真验证了该系统的BER性能是高于现有的OFDM系统。

基于软符号重构的迭代子载波间干扰补偿方法

脉冲熄灭是正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)接收机常用脉冲干扰抑制方法,但该方法将导致子载波间干扰(inter carrier interference,ICI),恶化OFDM接收机链路传输的可靠性。为克服脉冲熄灭OFDM接收机ICI的问题,提出基于软符号重构的迭代ICI抑制方法。接收机信道译码器输出的码字比特软信息交织后计算得到发送符号的软估计值,然后利用信道频率响应重构接收信号,最后对熄灭信号样值进行时域补偿。仿真结果表明,所提出方法可有效消除脉冲熄灭法产生的ICI,提高OFDM接收机链路传输的可靠性。

MIMO-OFDM系统中的子载波间干扰消除

推导了一种在快衰落频率选择性信道下适用于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)技术的系统模型.应用这个模型,分析了信道在一个传输符号内的时变特性带来的影响,它破坏子载波间的正交性,从而引起严重的子载波间干扰(ICI).针对这一问题,提出一种频域迭代子载波间干扰消除算法.通过将信道传输矩阵分离为数据部分和ICI部分,首先利用迫零算法获得发送信号的初始估计值,由信道的ICI矩阵生成干扰信号,从接收信号中减去干扰,之后利用数据矩阵和并行干扰抵消算法来消除不同发送天线上相同子载波的多流干扰.仅考虑邻近18个子载波带来的干扰,在其性能与原算法几乎相同的条件下,可以极大地降低计算复杂度.仿真结果表明该算法在不同的多普勒频移条件下能有效消除子载波间干扰,并且在低信噪比下逼近准静态信道下系统的性能.

OFDM在高速移动下的载波间干扰消除

针对正交频分复用系统的信道时变会破坏载波间的正交性而导致载波间干扰,提出了一种分段均衡有效的载波间干扰消除方法,其优点是:当采用两段和四段均衡时,在M1225信道模型下,可分别提高接收信噪比6 dB和12 dB,且与标准的均衡方法具有相同的频谱效率。性能分析与仿真验证表明,分段均衡方法能有效地消除频率偏移与信道时变而产生的载波间干扰。

高速移动正交频分复用协同系统子载波间干扰消除的信干比判断方法

针对子载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)实际消除过程中消除效果的评价问题,提出以信干比(signalto-interference ratio,SIR)作为消除程度的评价指标,研究高速移动正交频分复用(orthogonal frequency divisionmultiplexing,OFDM)协同系统ICI消除的信干比判断方法.通过对信道容量的信干比模型的分析,提出ICI消除程度的SIR门限判断方法,即ICI的消除程度只要达到设定的消除门限,系统的误码率(bit error rate,BER)性能指标就能控制在要求范围内.在此基础上,结合高速移动OFDM协同系统模型和迭代消除算法,研究协同系统实际消除过程中SIR取值方法和判断方法.仿真结果表明,SIR判断方法可用于消除效果的评价问题,同时还有利于控制消除进程.

抑制OFDM系统载波间干扰的sinc功率脉冲优化

针对由多普勒扩展和收发机本振频率漂移引起的OFDM系统载波频率偏移从而导致子载波间干扰的问题,提出了一个抑制OFDM系统载波间干扰的sinc功率脉冲优化方法。该方法以sinc功率脉冲为基础,通过优化参数对旁瓣电平进行优化,以降低OFDM系统载波间干扰的强度。仿真结果表明,与sinc功率脉冲相比,采用优化的sinc功率脉冲的OFDM系统更能适应高速移动环境,当归一化频偏为0.3、误比特率等于10-5时,采用新方法的OFDM系统可获得约3 dB性能的提升。

基于载波间干扰自抵消的OFDM频率同步

载波间干扰自抵消(ICISC)方案在频率域引入了冗余信息,提高了OFDM系统对频偏的稳健性。基于最大似然原理,针对ICISC方案提出了两种OFDM最大似然同步新算法。分析了算法的估计范围、方差性能以及Cramer-Rao下界。两种方法具有估计频偏范围大、估计精度高以及实现简单等优点,计算机仿真结果表明了方法的优越性。

基于输出多普勒扩展函数的OFDM载波间干扰分析

正交频分复用(OFDM)应用在移动通信系统中时,信道多普勒效应造成的载波间干扰(ICI)是引起性能 下降的重要原因.本文分析了信道多普勒效应引起OFDM ICI的机制.基于输出多普勒扩展函数输入输出关系,给出一 种接收信号结构的三维图形表示,并提出一种的计算连续多径信道中OFDM任意子载波上ICI的简单方法.

OFDM盲载波间干扰抑制与同步算法研究

针对载波频偏引起的子载波间干扰问题,提出一种基于独立分量分析的OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)载波频率同步算法。本算法直接实现载波频率同步,可以避免基于导频机制的频偏估计和由频偏估计误差带来的频谱效率降低与性能损失。首先建立含频偏OFDM独立分量分析模型,然后从最大似然原则得到分离的代价函数,结合自然梯度优化得到OFDM源信号实现载波频率同步。理论分析表明,提出的算法不仅具有基于最大似然的频偏补偿性能而且提高了系统的输出信噪比。最后,仿真分析证明了算法的有效性。

一种基于差分调制消除OFDM系统子载波间干扰的方法

正交频分复用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是一种高效的数据传输技术,具有良好的抗多径干扰的能力,但各子载波频率的偏移,会造成严重的载波间干扰。文中提出了一种基于差分调制消除OFDM系统子载波间干扰的方法,并与标准的mPSK调制OFDM系统进行了对比。仿真结果表明:差分调制能够有效消除频率偏移造成的OFDM系统子载波间的干扰。并且计算简单,不牺牲系统的带宽利用效率,具有很好的实用性。

LTE高铁环境下OFDM载波间干扰消除优化研究

对高速铁路LTE环境下OFDM载波间干扰消除算法进行深入研究,针对传统载波间干扰消除算法性能不佳问题,对列车高速移动下的通信非恒定时变信道进行重新建模,在此基础上提出一种OFDM载波间干扰消除的联合优化算法。算法以循环序列前缀作为保护间隔,对各子序列进行线性加权,有效降低了接收信号的干扰,消弱了系统子载波频偏的易感性,通过仿真验证此联合优化算法能有效改善系统信干比性能,使列车在高速运行环境中通信更加稳定可靠。

高铁环境下MIMO-OFDM系统中的载波间干扰自消除

高铁(high-speed train,HST)无线信道具有非平稳时变特性,针对高铁环境下的多入多出-正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统,提出一种载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)自消除和迫零(zero forcing,ZF)均衡联合算法.在接收端,利用循环前缀(cyclic prefix,CP)序列,对每个OFDM符号序列抽取子序列并线性平均加权以实现ICI自消除,然后再对新的ICI减小的OFDM符号序列采用ZF均衡算法进行均衡,最后通过硬判决检测得到发送信号.仿真实验表明,利用CP序列能有效减小ICI,从而提高载波干扰比(carrier-to-interference ratio,CIR).对于误码率(bit error rate,BER)性能,该联合算法优于直接ZF均衡算法,能够保证较好的通信质量.

OFDM系统中载波间干扰消除方法性能分析

OFDM系统面临的一个主要问题是对频率偏移的敏感性,频率偏移将导致载波闻干扰(ICI)的产生,从而大大 降低系统性能。对由频率偏移而导致的ICI进行了理论分析,并对抑止ICI的三种方法:自消除方法(SC)、最大似然估计方法 (MLE)及扩展Kalman滤波方法(EKF)进行了仿真和性能比较。

基于混合载波系统的载波间干扰抑制算法

针对双选信道下信号传输受到严重的载波间干扰(Inter Carrier Interference,ICI)的问题,首先利用部分FFT解调技术对局部干扰进行了分析,进一步在基于加权分数傅里叶变换的混合载波系统的抗干扰理论的基础上,提出了基于混合载波-部分FFT解调的信道ICI抑制算法,设计了这种算法的实现结构,最终将这种新的算法应用到双选信道下。仿真表明,相比较于传统单载波和OFDM系统,该算法具有误码率性能上的明显优势。

快衰落环境下OFDM子载波间干扰抑制算法

针对高速移动环境下多普勒频偏造成移动信道的快衰落和正交频分复用(OFDM)系统中子载波间干扰(ICI)问题,提出了一种适合快衰落环境的OFDM系统子载波间干扰抑制算法.采用接收符号移位抵消方式消除符号子载波对远处其他子载波的干扰,再运用频域邻道干扰滤波方式消除其对相邻子载波的干扰,而快衰落的时变信道特性采用梳状导频方式跟踪估计.利用移位抵消后特殊的子载波间干扰分布特性,简化了信道传输矩阵以及邻道干扰抵消算法.通过合理设计训练符号,提高了在ICI环境下信道估计的准确性,从而获得带宽效率和复杂度的均衡.仿真结果表明,该算法可有效改善ICI对OFDM系统性能的影响.

无信号间干扰的多载波降噪差分混沌移位键控方案

针对传统多载波混沌键控系统中传输速率低、误码性能差的问题,提出一种无信号间干扰的多载波降噪差分混沌移位键控(NISI-MC-NRDCSK)方案。通过设计的正交混沌信号发生器得到两路时域正交的混沌载波信号,从而实现无信号间干扰的目的;同时,引入多个预定义的子载波和正交调制技术进一步提高系统的传输速率;接收端利用滑动平均滤波器对接收信号进行平均降噪,可改善系统的误码性能。推导了AWGN信道和多径瑞利衰落信道下的理论BER公式并进行了蒙特卡洛仿真实验,研究结果显示:仿真结果与理论分析基本一致,且系统有较强的抗噪声性能和抗多径干扰能力;相比于传统多载波差分混沌移位键控(MC-DCSK)系统,相同载波数下文中所提NISI-MC-NRDCSK系统的传输速率提高了4倍,相同误码性能下的信噪比可提升近3 dB。

基于符号调整的OFDM系统载波间干扰抑制方法

基于组合优化理论,提出了一种通过调整子载波调制符号的正负来抑制正交频分复用(OFDM)系统载波间干扰(ICI)的方法。首先推导出了加性高斯白噪声(AWGN)信道下的最优符号选择算法,并给出了降低其复杂度的简化算法;然后给出了二进制相移键控(BPSK)调制下减少算法码率损失的改进算法,而且在频率选择性衰落信道下对以上算法进行了推广。仿真结果证实,提出方法的误码率低于基于选择映射的载波间干扰抑制方法。

地面数字电视广播OFDM系统中子载波间干扰的消除

提出了一种基于差分调制消除地面数字电视广播OFDM系统子载波间干扰的新方法。仿真结果表明:差分调制能够有效消除频率偏移造成的OFDM系统子载波间的干扰,并且计算简单,不牺牲系统的带宽利用效率,具有很好的实用性。