基于正交频分复用-多进制正交幅度调制的DC-DC变换器能量信息一体化技术

电力电子变换器通过功率与数据信息的复合调制,可使其在电能变换传输的同时进行数据信息的传输,从而实现能量信息一体化。该文以交错并联DC-DC变换器为研究对象,提出基于正交频分复用-多进制正交幅度调制(OFDM-MQAM)的能量信息一体化方法,并详细介绍变换器进行OFDM-MQAM的原理和具体实现方式,使能量信息一体化传输中的通信速率得到提升。建立变换器传输电能和信息的数学模型,在模型基础上计算分析输出电压纹波与数据信息传输的关系,并以此提出带有码元组合补零环节的OFDM-MQAM,大幅优化通信所引起的电压纹波。此外,针对多路载波引起的相位延时,通过所设计的解调环节避免OFDM系统的信道间和符号间干扰。最后通过一台交错并联的5 V/10 V Boost变换器完成了技术方法的实验验证。

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。

低频部署下MIMO-OFDM通信系统的频谱利用效率分析

主要深入研究低频部署下多进多出-正交频分复用(Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)通信系统的频谱利用效率,探讨低频部署对系统性能的影响,并提出相应的优化策略。详细分析低频部署对信号传输性能和频谱利用效率的影响,评估频谱利用效率,提出针对低频部署的MIMO-OFDM系统的优化策略,最后探讨低频部署下MIMO-OFDM系统的适用场景,为实际应用提供一些建议。

可见光通信中正交频分复用调制技术

可见光通信(VLC)由于可以弥补射频通信的不足而成为研究热点,正交频分复用(OFDM)技术因其高数据速率和抗频率选择性衰落被广泛应用在VLC中。本文从能量效率、频谱效率、误码率、计算复杂度等方面对可见光通信系统中OFDM调制技术进行研究和比较,主要包括基于离散傅立叶变换的单极性方案、改进或增强型方案和混合型方案,基于哈特莱变换的光OFDM,以及基于LED索引调制的光OFDM。文中介绍了多种光OFDM调制技术的工作原理综合对比了频谱效率等性能;研究了光OFDM系统接收机改进方案;总结了可见光OFDM系统存在的问题和未来研究方向。本文对可见光OFDM系统进行归纳和总结,为提出更加高效的单极化调制技术、进一步提高系统频谱效率及可靠性提供了参考。

一种自适应正交频分复用系统的子载波分配算法

针对现有自适应正交频分复用系统子载波分配算法计算复杂度较高、不利于实时性应用的不足,提出一种快速子载波分配算法.根据用户的比特率要求以及信道响应,计算其相对比特数要求和各子载波利用度,在分配子载波时优先考虑相对比特数要求多的用户以及利用度大的子载波.仿真结果表明,此算法在频谱效率上接近于子载波分配算法的性能上限,在公平性上性能良好,与其他算法相比计算复杂度较小.

排列模式索引调制正交频分复用系统

多模索引调制正交频分复用系统(MM-OFDM-IM)在索引调制正交频分复用系统的基础上采用不同星座集对系统中的全部子载波进行索引调制,能有效地提高系统的子载波利用率和频谱效率。但全部子载波的利用影响了系统的子载波间抗干扰能力,导致误码率性能下降。针对这一问题,该文提出排列模式索引调制正交频分复用系统(PM-OFDM-IM)。该系统在MM-OFDM-IM的基础上重新引入静默子载波,既能保证系统较高的频谱效率,又能提高系统的误码率性能。同时该文提出一种基于幅值相移键控的分类映射模式,即按半径大小排列的星座集分类模式(PCC-R),该模式能够良好结合系统传输的额外信息。最后仿真结果验证,该系统能够更优地均衡系统的频谱效率和误码率性能,且所提分类映射方案可以达到更优的系统性能。

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。

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。

一种正交频分复用技术的多用户资源分配算法

本文提出了一种基于OFDM技术的认知无线电多用户资源分配算法。该算法利用资源分配策略保证了数据吞吐量的均衡性;通过分布式贪婪算法最大限度地提升吞吐能力;同时还可以改变参数的数值调整算法的复杂度。仿真结果表明,该算法不仅可以充分实现对频谱资源利用率,而且还能满足不同用户的通信需求。

自适应正交频分复用系统的最优导频间隔设计

提出了一种使平均频谱效率最大化的导频间隔设计方法。基于自适应正交频分复用(OFDM)系统,分析了信道估计误差对误码率的影响,在一定瞬时误码率条件下,推导出了平均频谱效率与导频间隔的函数关系式,并提出了最优导频间隔设计的算法。仿真结果表明:最佳导频间隔与信噪比、信道的相干带宽等因素有关,并在不同的信道模型下验证了该方法的有效性。

无线局域网/802.11a:正交频分复用(OFDM)调制的频谱效率与执行过程

随着近年无线设备应用的推广及向更密集多媒体化通讯的变迁,最大可能地利用有限的无线频谱发展新的调制技术就成为必然。而单载波调制的关键问题是随着数据传输速度持续上升,同样频谱也需要增加。电气与电子工程师协会(IEEE)

正交频分复用的抗噪性能分析

正交频分复用在现代通信中得到了广泛的关注,并为众多无线通信标准所采纳,也被用于有线环境的各种高速PSTN接入以抗脉冲干扰、防止串话。而数字信号处理和大规模集成电路的发展解决了大量复杂运算和高速存储问题,促进了该技术的实用化。在介绍了正交频分复用的基本原理并仿真实现了无噪环境下信号的传输和接收之后,通过仿真,实现了在噪声干扰下正交频分复用的接收,从接收到的离散复包络来看,正交频分复用对随机干扰具有较强的抗噪声能力。

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。

基于干扰温度限制的认知正交频分复用系统功率分配算法

在认知正交频分复用(OFDM)系统中,为避免对主用户(PU)的干扰,需要对认知用户(CU)基站的发射功率进行控制和分配。针对认知用户基站无法合理分配其发射功率及无法有效提高数据传输速率等问题,在传统注水功率分配算法的基础上,提出了一种双因子二分搜索最优化功率分配算法。该算法充分考虑认知用户信道上干扰温度的限制,首先,在满足总功率限制的条件下引入剩余函数;然后,利用剩余函数的单调性,通过双层二分搜索迭代方法求得拉格朗日因子的准确值;最后,通过拉格朗日因子的值求出各子信道上所分配的功率值。仿真结果表明,所提算法能有效利用主用户频带间的频谱空穴,在总功率限制和干扰温度(IT)限制下,最大化认知用户的数据传输率,其值逼近传统注水算法。同时该算法所得到的数据传输速率比总功率平均控制算法和干扰温度平均控制算法有明显的提高,在相同仿真环境下其传输总速率超出约4×105b/s。在迭代过程中所提算法处理时间较少,并体现出良好的鲁棒性。

基于索引调制的5G新波形滤波正交频分复用技术

滤波正交频分复用(filtered-OFDM,F-OFDM)作为5G候选技术之一,虽然继承了正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术的优点,同时在系统灵活性以及对抗系统延时方面具有十分突出的优势,但仍存在对频偏敏感、峰均比较大的问题。针对这一缺点,提出F-OFDM索引调制系统,该系统通过将F-OFDM系统每个子带上的发送数据比特分为索引调制比特与星座调制比特,利用索引比特选择激活子载波,然后将星座调制符号放在激活子载波上进行发送,在接收端利用不同检测算法,如最大似然(maximum likelihood,ML)检测或能量检测算法进行检测解调得到估计发送符号。通过分析与仿真结果表明该系统不仅能有效抑制频偏对系统性能的影响,而且能降低F-OFDM系统所存在的较高峰均比问题,具有一定的现实研究意义。

正交频分复用技术及其在4G移动通信中的应用

正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波数字调制技术,它广泛应用于各个领域,值得注意的是,正交分频复用(OFDM)技术以其频谱资源利用充分、抗干扰能力强等特点在4G移动通信中发挥着重要的作用。对此,本文首先对正交频分复用技术的基本原理进行阐述,再分析正交频分复用技术运用的优势,最后介绍了正交频分复用技术在4G移动通信中的应用,通过对正交频复用技术以及其应用的探讨,以期对未来正交频分复用技术的发展能起到一定的促进作用。

非正交频分复用技术的研究

针对当今无线频谱稀缺的窘状,提出了一种非正交频分复用(Non-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,NOFDM)的传输方案。与当今最为流行正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)相比,该方案在一定程度上提高了频谱效率。在接收端,进行最大似然检测。通过理论推导以及仿真证明了该方案的可行性。

正交频分复用时分多址（OFDM-TDMA）

背景：通信技术的研究目标是实现各种业务信号高效率、高速率的可靠通信。OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术因将整个信道带宽划分成若干个子信道，每一子信道用子载波调制时，允许相邻子载波之间有很大程度的重叠，频谱利用率高。OFDM技术通过串并转换过程将高速传输的数据变为较低速率的传输，从而使传输信道具有平衰落特性，可有效地克服信道频率选择性的影响，减少ISI对系统性能的影响；OFDM实现调制与解调不同于传统的调制方式，而是通过FFT的正、逆变换实现的，系统实现的复杂度不高。

高速窄带OFDM电力线通信实时动态频谱分配

动态频谱分配应用于实际电力线通信系统面临分配策略、实时算法等诸多挑战,到目前为止还未见有公开报道。定义并设计了一个实际的基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的高速窄带电力线通信系统构架,并提出一种适用于该系统的动态频谱分配策略和对应的实时实现算法。该算法在任一种调制方式下将子载波进行分组,并对各个子载波组的功率进行排序,选择可用的子载波组,根据速率最大化准则确定最优的调制方式并分配功率。该算法与Hughes-Hartogs算法相比,具有较低的运算复杂度和较少的信令开销,与传统的等功率分配方式相比,误码性能更好。仿真结果和实验结果证明了该算法的有效性和优越性。