一种快速时变信道下的单载波频域均衡算法

借鉴多载波系统中的迭代和判决反馈干扰消除算法,提出一种适用于快速时变信道的单载波频域均衡算法.通过线性均衡得到信号的初始估计,从接收信号中迭代消除由于快速衰落所引起的符号间干扰,基于最小均方误差准则进行频域均衡,并将信道时变所造成的符号间干扰视为等效噪声.仿真结果表明,所提出的算法能够有效降低快速时变信道下的误码平层.

单载波频域均衡系统中的PN信道估计算法

提出了一种基于伪噪声(PNPseudoNoise)序列循环相关的信道估计算法,并将之应用于单载波频域均衡系统中。将新信道估计算法与2种典型的频域信道估计算法进行对比研究发现新算法可更好的兼顾性能与计算复杂度。将新算法用于SC-FDE系统时,研究了基于干扰消除的接收处理流程,并提出了发送的所有PN导频序列都相同时的简化接收处理步骤。仿真表明干扰消除流程和新的信道估计算法可以使系统性能接近信道完全已知时的系统性能。

单载波频域均衡系统中一种简化的IBDFE算法

在单载波频域均衡系统中,线性均衡算法虽然简单易行,但是其抑制噪声干扰和符号间干扰的能力有限,因此需要引入非线性的反馈和迭代机制以进一步提升系统性能.迭代块判决反馈均衡(Iterative Block Decision Feedback Equalization,IBDFE)就是一种行之有效的非线性算法,但其缺点是计算复杂度高.鉴于此,在IBDFE结构的基础上,利用最小均方误差准则,推导出了一种新的简化算法.之后,对简化后算法和现有低复杂度算法的均方误差(Mean Square Error,MSE)性能进行了理论分析和比较,并在两种无线多径衰落信道下对三种不同的算法进行了仿真.结果表明,在所给信道条件下,这种算法在迭代两次后已基本收敛.同时,仿真也验证了MSE分析的结论.最后,对算法复杂度的分析和比较表明,提出的简化算法相比传统IBDFE算法,其误比特率性能有所下降,但能有效地减小计算量.

单载波频域均衡的NP算法研究与FPGA实现

针对单载波的频域均衡时色噪声对系统性能的影响,提出一种NP(noise predictor)算法来去除色噪声.通过NP算法去除了相邻样值的相关性,使得色噪声得到白化,并且通过仿真验证结果表明NP算法可以很好地消除单载波频域均衡时色噪声的影响.此外,在算法实现中采用8倍时分复用的降频方法,使用组划分,在保证性能的同时节约了硬件资源,还提高了工作频率.

基于单载波频域均衡的多径合并算法

为了提高传统单载波频域均衡(SC-FDE)算法的检测性能,将RAKE接收合并技术应用到非扩频的单载波传输系统。通过SC-FDE得到对发送信号的估计,并基于该初始检测结果和信道状态信息构建通过信道各条路径的多径信号,再根据干扰抵消(IC)原理,依次从接收信号中减去所构建的其他几径信号,得到其中各多径分量,最后将各多径分量在频域合并后再变换回时域进行解调判决。在3种不同的信道模型下进行了Monte Carlo仿真实验,SC-FDE分别采用迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)算法,RAKE接收合并算法分别采用选择性、等增益和最大比合并,实验结果表明,3种合并算法中,最大比合并取得的检测性能最优。

基于散射信道的单载波频域均衡算法仿真

从对流层散射通信信道的特点出发,介绍了单载波频域均衡技术原理与系统结构,研究了可适用于对流层散射通信且易于工程实现的几种频域均衡算法,并创新性地研究了将单载波频域均衡技术与分集接收技术相结合的可行性及系统性能,在理论分析的基础上借助Matlab软件进行了仿真验证,给出了仿真结果,并对其进行了分析。仿真结果验证了算法的有效性以及单载波频域均衡技术与分集接收技术相结合的可行性,为其在散射通信系统中的应用和工程实现提供参考和指导。

单载波频域常模盲均衡算法

通过将信号时域常模特性转化为频域常模,提出一种单载波系统频域常模盲均衡算法,解决了常模算法在频域中无法实现的问题。算法复杂度表明,该方案计算量明显低于宽带系统时域子空间分解方法,且相比于现有文献[6]中的单载波系统常模盲均衡算法,其复杂度也大为降低。文中,常模算法从时域到频域的转换是基于输出信号幅值收敛为1的特性而得,因此变换条件(8)成立,故而时域到频域的转换不会影响算法误差性能,仿真实验结果证明了这一点。

多载波码分多址系统的单抽头码元级频域均衡算法和扩频序列设计

在多载波码分多址(MC-CDMA)系统中,码元级频域均衡器(FDE)的性能优于码片级FDE,但其代价是非常高的复杂度。我们的研究表明,扩频序列具有两个基本作用:区分数据流提供复用增益和扩展频谱提供分集增益。由于扩频序列的这两个作用常常耦合在一起,导致了码元级FDE的高复杂度。本文通过将扩频序列解耦为一个码矩阵和一个扩频矩阵,并对扩频矩阵进行优化,得到低复杂度单抽头码元级FDE和提供最大分集增益的扩频矩阵。理论分析与仿真表明,当采用最优扩频矩阵时,所提出的码元级FDE能够以相同的复杂度获得比码片级FDE更高的性能,并且当扩频因子超过可分辨多径个数时还能达到匹配滤波界。

用于MIMO单载波频域均衡的块BLAST算法

单载波频域均衡(SC-FDE)是多输入多输出(MIMO)无线通信中克服多径衰落的一种重要技术。本文基于V-BLAST信号检测的原理,对MIMO-SC-FDE系统提出了以块为单位进行分层检测的块BLAST算法。在该算法中,系统按一定的准则确定对各路发送信号进行频域均衡和检测的顺序,较先检测出的信号被变换到频域作为干扰从接收信号中去除,使得对以后各路信号进行频域均衡和检测的信干噪比得以提高,从而大大改善了MIMO-SC-FDE系统的误码性能。仿真实验结果显示,块BLAST算法取得了大大优越于MIMO-SC-FDE常规检测算法的误码性能。

基于自适应的单载波频域均衡算法

为了克服频率选择性信道中的码间干扰问题,研究了基于自适应的频域均衡算法。在传统的频域自适应均衡中,由于从时域到频域转换的"块"延迟特性,使所需训练序列的数量很大,降低了系统的通信效率。提出了一种自适应频域均衡算法。通过对训练数据序列在频域进行多次自适应学习,使得频域均衡器系数在此过程中逐渐收敛到最优值。由于在自适应过程中仅使用一段训练序列,而且不再进行信道参数和噪声功率的估计,从而提高了通信效率。仿真结果表明,在准静态信道条件下,该算法取得了较好的频域均衡性能。

数字电视地面传输单载波频域均衡设计及仿真分析

本研究主要探究了面向数字电视地面传输的单载波频域均衡系统的设计方法,并通过系统仿真验证均衡效果。单载波频域均衡系统采用了插入循环前缀的方式消除码间干扰达到补偿均衡目的,信道估计和迫零均衡是实现这一功能的关键。针对线性均衡器存在的弊端,本研究提出了一种非线性的判决-反馈均衡器,利用PN完成信道训练与跟踪后,可以实现对输入数据的均衡处理。使用SPW5.0信号处理仿真软件对单载波频域均衡系统进行了仿真,结果表明,在信道深度衰落的情况下,系统的均衡性能仍然保持良好,达到了理想的均衡效果,对提高数字电视地面传输信号质量有积极帮助。

基于深度学习的单载波频域均衡算法研究

单载波频域均衡(Single-Carrier Frequency-Domain Equalization,SC-FDE)是一种有效的抗码间干扰的算法,在无线通信系统中得到了广泛的应用。传统线性SC-FDE算法主要包括信道估计、噪声功率估计和信道均衡三个模块,其中每个模块都是单独优化的。为了联合优化这三个模块,本文提出了一种基于深度学习的SC-FDE算法。为了减少网络收敛所需的训练数据量,本文为SC-FDE中的三个模块分别设计了一个子网络。此外,本文还提出了一种训练机制,通过平等地对待每条无线路径,提高了所提算法的信道泛化能力。仿真结果表明,所提算法可以在较小的训练数据集下收敛,且具有鲁棒的信道泛化能力,与基于最小二乘信道估计和最小均方误差信道均衡的SC-FDE算法相比,所提算法具有更优的误码率性能。

一种快衰落下的单载波频域均衡信道估计算法

针对快衰落多径环境中,频域均衡技术会受到多普勒频偏的影响而产生频域子载波间干扰,造成系统的误码率平台这一问题,从时域和频率联合分析了干扰的产生原因,并基于这一分析提出了一种新的适合于频域均衡系统的信道估计方案.方案通过适当的独特字选择、内插滤波方法和噪声抑制技术以简便的方法获得准确的信道参数估计.理论分析和仿真结果表明,这种新方案系统开销较小,且性能良好,显著提高了多径时变无线信道中的宽带数据传输性能.

一种改进的单载波频域迭代均衡算法

改进了传统频域迭代均衡算法中相关系数的计算。仿真发现,在数字电视地面广播信道,提出的算法以更低的复杂度获得了比已有算法更好的性能。

单载波频域均衡高速水声通信仿真研究

基于判决反馈均衡器和二阶数字锁相环联合的水声通信接收机结构复杂,运算量大,对均衡器阶数及步长的选择敏感;基于正交频分复用的高速水声通信信号峰平功率比高,对频率偏移和多普勒非常敏感。针对这些问题,提出了单载波频域均衡高速水声通信方法。该方法计算量低,无峰平功率比问题,对频率偏移不敏感。仿真结果表明:单载波频域均衡方法具有抗固定相位偏移的能力,对高速水声通信具有很强的应用价值。

单载波频域均衡技术的定时同步研究

针对符号定时误差容易引起单载波频域均衡(SC-FDE)调制中的符号间干扰问题,提出了一种符号定时同步的新算法.该算法基于IEEE802.16推荐的帧结构,利用多个前导字的独立互相关特性和数据序列中插入的独特字(UW),对定时误差进行初始估计,并用内插环路进行定时估计误差的跟踪,获得定时同步结果.计算机仿真结果表明,在白高斯噪声信道和多径衰落信道条件下,该算法定时估计结果的方差和均值与理想条件下的结果一致,定时误差出现概率集中在正确位置.与传统定时同步方法相比,该算法可以获得精确的符号定时同步性能,且不增加系统的运算资源.

用于单载波频域均衡水声通信的可分近似稀疏信道估计

针对单载波频域均衡水声通信中信道估计易受噪声干扰的问题,提出了一种低复杂度的信道估计方法。考虑水声信道的时域稀疏特性,导出频域输入、输出信号与信道冲激响应的关系式,并引入稀疏正则项,构造稀疏信道估计的目标函数。然后利用可分近似对目标函数进行迭代优化,再经过稀疏化与去偏处理,得到信道传递函数的最终估计。最后,利用数值仿真和海试数据对所提出方法的性能和运算效率进行评估。较之传统信道估计方法,所提出的方法在估计精度和计算复杂度方面具有一定的优势。

单载波频域均衡系统信道估计的粒子滤波方法

粒子滤波(Particle Filter,PF)是一种有效的参数估计方法。通过对单载波频域均衡(Single Carrier Frequency Domain Equalization,SC-FDE)系统数学模型和粒子滤波原理的分析,将时变信道建模成一阶AR过程,尝试把粒子滤波方法运用到单载波频域均衡系统基于UW的信道估计中去,并给出了算法详细步骤。然后,分别针对三种不同时变程度的信道进行了仿真,并在这三种信道下,分别与LS估计作了误码性能比较。结果表明,在时变条件下,基于粒子滤波的信道估计方法较之线性LS估计能获得良好的误码性能增益,且信道变化越缓慢,这种增益越明显。

单载波频域均衡与多载波OFDM误码性能的理论比较

单载波频域均衡(SC-FDE)和多载波正交频分复用(OFDM)是数字通信中用于克服多径衰落的两种技术。本文通过理论推导对这两种技术在高斯白噪声通信信道巾的误码性能进行了比较。利用高斯分布尾部概率的数值变化特性,本文推导出如下结论:在低信噪比条件下,OFDM的误码性能略优于SC-FDE,而在高信噪比条件下,SC-FDE则能取得显著优于OFDM的误码性能。这一结论对于通信系统的设计具有重要的参考价值。

单载波频域均衡压电声透通信研究

研究了单载波频域均衡压电声透通信技术,将系统复杂度集中至介质一侧,并实现高速压电声透通信。分析了压电声透系统信道特性,通过变步长自适应滤波器,有效降低了信道响应的计算量并提高了收敛速度。提出一种改进的单载波频域均衡相关同步算法,可涵盖已有的多种同步方案并提出最佳同步的帧结构判决方案。在此基础上,结合训练序列信息和能量判决方法,提出了针对压电声透通信系统的综合同步算法。同时针对实际应用中的采样起始点偏移和频率偏差累积问题,提出了相应的优化策略。实验中采用中心频率为500 kHz的换能器,在4 cm厚钢板两侧可达到1.298 Mbps的最大传输速率,表明该算法能有效抑制码间干扰,降低误比特率。