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。

TDS-OFDM系统的载波间干扰消除方法

为了消除时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)系统中的载波间干扰(ICI),通过假定信道在OFDM块内呈线性变化,建立了TDS-OFDM在时变信道下的系统传输模型,在此基础上采用一种决策反馈的方法来消除ICI。该方法使用伪随机(PN)序列时域相关进行信道粗估计,并在一个OFDM块内进行线性内插得到整个OFDM块内的信道细估计。分析和仿真结果表明,该方法相对于TDS-OFDM系统的传统方法有2 dB以上的误码率性能增益,并且复杂度与传统方法相当。

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.

基于子载波间干扰自消除的数字电视地面传输改进方案

基于对数字电视地面传输系统复杂度和性能代价的综合考虑,提出以符号变换为基础的ICI自消除模块替换卷积码模块。在不降低数据传输率的情况下占用相同的带宽,使数字电视地面传输系统性能得到整体提高。仿真和理论分析均表明,本方案是切实有效的。

MIMO-OFDM通信系统中频域均衡方法消除ICI干扰

通过对MIMO-OFDM系统模型的分析,尝试了两种对抗由于信道的时变和频率选择性引起的ICI干扰的频域均衡方法。本文利用了MIMO-OFDM通信系统的ICI干扰模型的特点,采用逐个分组做频域均衡的方法,而非一个符号一个符号地均衡。仿真结果表明,这两种方法在一定程度上改善了系统性能。

引入加权系数消除ICI的二次快时变信道估计算法

针对高速移动环境下由多普勒频移引起的子载波间干扰(inter-carrier interference,ICI),提出一种引入加权系数消除ICI的二次快时变信道估计算法。该算法进行两次信道估计,第一次估计用于提供信道状态信息,在保证符号率的前提下消除ICI,第二次估计在ICI消除的情况下进行,可以提高信道估计精度;并对简化的并行干扰消除(parallel interference cancellation,PIC)算法进行改进,基于最小均方误差准则引入加权系数,使得ICI消除后的残余误差最小。仿真结果和理论分析达到很好的一致性,当信道信噪比为0 d B时,归一化均方误差(normalized mean square error,NMSE)性能增益最大约为0. 071 4,提高了快时变信道估计的精度。

高移动环境下利用无线信号空域特征实现OFDM系统的ICI消除

高移动性正交频分复用（OFDM）系统受多普勒扩展影响产生严重的子载波间干扰（ICI）。根据实际场景中无线信号的空域传播特征,采用WINNER II信道模型建模无线信道,提出利用阵列天线作为接收天线从空域角度消除ICI。该方法利用波达方向估计和波束形成网络对接收信号进行分离,并对分离后的各路信号分别做多普勒频偏补偿,最后将各路处理后的信号进行最大比合并获得多波束分集增益。仿真结果表明,所提方法可有效减小ICI和误码率平台,较处理前可获得5~7 d B的信干比增益。

利用ICI自消除改善OFDM系统时变信道估计与均衡的性能

正交频分复用(OFDM)系统受到时变信道的影响,产生载波间干扰(ICI),导致系统性能严重下降。消除ICI最有效的方法是频域均衡,但这需要准确的信道估计。基扩展模型(BEM)能够准确逼近时变信道,从而将对信道的估计转化为对少量模型参数的估计。然而,在使用导频符号对参数进行估计时,来自相邻非导频符号的ICI干扰,却严重影响了估计的准确性。为此,通过分析子载波所产生的ICI系数的变化特性,该文提出采用ICI自消除方法来减小参数估计中所存在的ICI项,以提高估计的准确性,从而改善时变信道估计与均衡的性能。仿真结果验证了该方法的有效性,相比单纯基于BEM的信道估计方法,能够得到更准确的时变信道,以及更好的ICI消除效果。

ICI自消除机制下的OFDM信道估计

在正交频分复用(OFDM)系统中,相干解调比差分解调有3dB的增益,所以一般采用相干解调。为获得准确的信道信息,就需采用基于导频辅助(PSA)的信道估计方法。而在移动多径信道中,时变性致使子载波之间不再严格正交,从而造成子载波间干扰(ICI),影响信道估计性能。对此文中提出了1种基于ICI自消除的新型OFDM信道估计,结合频偏带来的相位失真,在发送端和接收端分别进行ICI自消除调制和解调。研究及仿真结果表明提出的算法具有较强的抗ICI干扰特性,复杂度低,易于实现。

一种带有ICI自消除的多OFDM符号时变信道估计方法

高速移动环境下,由于多普勒频移增大,信道的时变性破坏了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系统子载波之间的正交性,从而产生子载波间干扰(Inter Carrier Interference, ICI),导致系统性能严重下降。为了减少待估计量,通常采用基扩展模型(BEM)来近似模拟时变信道。为了提升性能,当信道的相干时间与发送码元的周期可相比拟的时候,本文采用多块(多个OFDM符号)。同时在使用导频符号对参数估计时,忽略了相邻非导频符号的ICI干扰,降低了整个时变信道下的估计准确性。因此我们通过分析子载波所产生的ICI系数变化特点,提出了一种带有ICI自消除的多OFDM符号时变信道估计方法,提高估计的准确性。但是由于基于多OFDM符号的信道估计性能在归一化多普勒频移较大时该方法成立条件不再满足,因此性能呈现明显的衰减,为了解决此问题,我们提出一种带有ICI自消除的自适应OFDM符号个数时变信道估计方法。仿真实验从误码率,归一化均方误差两方面分别验证了该方法的有效性。

正交频分复用通信系统中减小ICI的分组共轭法

以无线移动环境下的正交频分复用(OFDM)通信系统为研究对象,围绕载波间干扰(ICI)的消除进行研究。虽然一些传统的ICI消除算法能够达到一定的消除效果,但是还存在着精确性不足,缺少必要的数学分析等缺点。对比之前的ICI自消除算法,改进了系统模型,提出了一个新的有频率偏移误码率分析方法和降低OFDM数字通信系统中载波间干扰的方法,即分组共轭消除算法。分析了其得以实现的数学方法,仿真分析的结果展示了这种方法与其他方法的比特误码率(BER)性能对比。

快速时变信道下的基扩展模型信道估计性能分析

针对快速时变信道,提出了一种基于复指数基扩展模型(CE-BEM)的线性最小均方误差(LMMSE)信道估计方法,对信道估计的结果使用离散长椭球序列(DPSS)进行平滑处理,并相应提出了基于迭代的载波间干扰(ICI)消除信道均衡方法.仿真结果表明:在高多普勒信道场景下,该方法系统误码性能较传统信道估计方法有一定程度的提升.