利用CAZAC序列的OFDM频率同步方法

频率偏移估计是OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的关键技术。该文提出了在一个 OFDM符号内利用两个重复的CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列进行频率偏移估计的新方法, 估计范围可达整个OFDM带宽。用于同步的训练序列还可用于信道估计和均衡,这将提高系统的数据传输效率。 此算法同步精度达到了Schmidl提出的Cramer-Rao bound,有效性在AWGN和Rayleigh多径信道下得到了验证。

基于CAZAC序列的突发通信定时同步算法

介绍了一种基于恒包络零自相关序列(CAZAC)为前导字的突发通信定时同步算法。该算法采用最大似然估计准则,利用CAZAC序列的零自相关特性,直接得到定时同步参数的估计值,且该算法所需的计算量较低,适合数字硬件实现。最后,仿真结果验证了该算法的可行性和有效性,并给出了其主要的硬件实现结构。

OFDM系统中利用CAZAC序列的时域时频同步方案

针对目前正交频分复用系统时频同步算法中整数频偏估计大多在频域进行从而导致同步模块实现复杂、同步时间较长的问题,提出了一种时域时频同步方案。该方案用CAZAC序列构造了一个具有前后重复结构的训练序列,并用伪随机序列对其中部分数据进行加权,利用数据的重复性和伪随机序列的相关性来完成定时同步;然后通过计算训练序列中未被加权的数据块之间的相位差来估计小数频偏,估计结果具有很高的精度;通过分析频偏对CAZAC序列时域相关特性的影响,设计了相应的整数频偏判决函数,在时域完成整数频偏估计,估计范围较大,且实现复杂度低。仿真结果表明,无论是在AWGN信道还是在多径衰落信道下,该方案中定时同步都具有极高的准确率,与已有算法相比,频偏估计性能也有明显的改善。

基于CAZAC序列的OFDM时频同步方案及FPGA实现

提出了一种基于CAZAC序列的OFDM时频同步方案,给出了方案各部分的FPGA实现框图和硬件电路实测效果。首先利用时域同步参考符号进行分段相关得出定时估计,然后结合最大似然法进行粗小偏估计,再将同步参考符号和FFT解调变换至频域,利用两个符号中所填充的CAZAC序列的差异性完成整偏估计,最后使用这两个同步参考符号进行细小偏估计。理论分析与仿真结果表明,与传统方案相比,本方案定时估计性能较好,频偏估计精度高,同时具有很好的工程实用性。

CAZAC序列的OFDM改进同步算法

利用CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列良好的特性,通过改变IEEE 802.11a系统标准前导结构,重新设计了用于分组检测的短训练序列,并提出新的分组检测算法。新算法避免了分组检测训练序列与结构中的其他重复短训练之间的相关干扰,同时增加了用于粗频率同步的短训练序列的个数,因此增加了粗频率同步的准确度,但不改变整个前导符号序列的个数,也没有增加算法的复杂度。在突发模式下,使用瑞利时延多径衰减信道进行仿真,与传统方法比较能得到4dB的增益。

基于CAZAC序列调制HFM信号的多用户水声通信方法

针对水声信道时变、频变、强噪声及可用频带资源有限的特点,提出一种水下多用户通信方法。通过分析研究恒包络零自相关(Const Amplitude Zero Auto-Corelation,CAZAC)序列信号、双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulated,HFM)信号在水声信道下的扩展特性,设计一种采用CAZAC序列调制HFM信号的多用户水声通信方法。该方法不需前导信号,在同一频带内可实现对多个水声通信用户的识别及通信,且接收端通过相关检测处理具有优良的抗多途、抗多普勒频移特性。对8个用户在典型的水声信道多途模型下进行了仿真,结果表明该方法在水下平台相对运动3 m·s^(-1)、信噪比5 dB的条件下能够实现对多个用户的可靠水声通信。

基于CAZAC序列的MIMO-OFDM定时同步算法

针对MIMO-OFDM系统定时同步中的精确度问题,提出一种基于CAZAC序列的定时同步方法。通过CAZAC序列优化帧的定时目标、准确度以及结构,使得帧和符号同步同时实现,简化定时算法。帧同步和符号同步的联合实现,降低了定时算法的计算量并能够准确定义信道的第一径,能够在时域实现整数频偏的估计,在提高同步精度的同时降低了系统的复杂度,通过仿真验证了算法在Rayleigh衰落信道中性能的明显改善。

基于CAZAC序列的动态等离子鞘套信道探测方法

针对动态等离子鞘套信道特性探测需求,提出了一种基于恒包络零自相关(CAZAC)序列的时域循环滑动相关信道测量方法,并对该方法在地面做了试验验证。该方法利用CAZAC序列优良的自相关特性和增益特性,实现了等离子鞘套环境下低信噪比的动态时变信道探测。理论仿真表明可实现-20 dB下200 kHz时变信道探测。同时在射频调制放电等离子体装置开展了信道探测试验,试验结果表明了该方法能有效地提取动态等离子鞘套环境的信道参数。

基于ES-CAZAC序列的CO-OFDM系统定时同步算法

针对传统基于复伪噪声(PN)序列的定时同步算法在相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中存在定时度量函数模糊和峰均功率比(PAPR)高的问题,提出了基于偶对称恒振幅零相关(ESCAZAC,even symmetry constant amplitude zero auto-correlation)序列的定时同步算法。改进算法训练序列包含两部分,并将这两部分看作两个窗口,利用偶数长度的CAZAC序列具有偶对称特性分别计算两个窗口的相关度,通过两个窗口同时得到最大相关度来确定正确定时点。分别在高斯白噪声信道和10Gbit/s的CO-OFDM系统上进行仿真。结果表明,改进算法在不增加算法复杂度的情况下,能得到十分尖锐的定时度量函数,并且几乎没有旁瓣的干扰。在CO-OFDM系统下,改进算法的旁瓣模糊度较Park算法减少26.7%,在色散常数较大的情况下定时均方误差(MSE)仍在10-5左右,定时精准。同时,ES-CAZAC训练序列具有理想的PAPR值。

利用训练序列的OFDM系统定时同步算法

在OFDM系统中,定时同步的好坏严重影响到接收端的接收。通过对各种已有定时同步方法的分析,利用CAZAC序列的良好特性,提出一种基于CAZAC训练序列的定时同步方法。改进后的算法能够很好地改善原有经典算法的峰值平台及测量不精确的问题。通过高斯白噪声信道仿真,证明了改进算法在定时同步方面较经典算法有明显提高。

一种基于PN序列的OFDM同步算法研究

本文研究数据辅助型OFDM系统的同步算法,并主要研究符号定时同步和载波频率同步算法的优化问题。首先介绍了国内外研究OFDM同步技术的研究现状,OFDM的基本原理和系统模型,同步的原理和处理过程,并详细分析了符号定时误差和载波频率偏差对OFDM系统的影响。

低信噪比环境下一种OFDM抗频偏定时同步算法

针对正交频分复用(OFDM)系统中定时同步算法在低信噪比条件下定时同步性能较差以及对频偏敏感的问题,提出了一种改进的定时同步算法。首先,基于不同根值的恒包络零自相关(CAZAC)序列互相关值接近于零的性质,设计了一种具有中心对称特征的前导序列,然后基于前导序列的结构特征,利用对称相关代替延迟相关设计对频偏不敏感的定时度量函数,最后通过捕获定时度量函数的峰值实现定时同步。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法抗频偏能力强且在低信噪比条件下具有更好的定时同步性能,适用于低信噪比频偏存在的通信系统。

OFDM定时同步算法

为快速准确地对OFDM系统进行定时同步,对CAZAC序列进行研究,设计了一种包括3个OFDM符号的训练序列帧结构,采用接收到的序列和本地序列相关的方法进行粗略定时和精定时,提出并仿真了一种OFDM定时同步新算法,该算法在低信噪比下,多径衰落信道中能取得良好的效果.

SC-FDE系统中改进的粗定时同步技术

通过改变训练符号的结构和选择特殊的训练序列,提出一种改进的粗定时同步方法,将其应用于不同场景的航空信道下的SC-FDE系统。仿真结果表明,在复杂多变的航空信道环境下,该方法解决了传统粗定时同步算法Schmidl&Cox存在的定时测度峰值平台问题,定时估计误差均值趋向于0,取得了较好的定时效果和定时精度。

一种改进的MIMO-OFDM系统时间同步方法

提出了一种改进的基于恒包络零自相关(Constant Amplitude Zero Auto Correlation,CAZAC)序列的多输入多输出正交频分复用(Multiple Input Multiple Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing,MIMO-OFDM)系统时间同步方法。该方法能直接得到准确的定时位置,不需要分成帧检测和符号同步两个步骤进行,使定时结果不受频率同步性能的影响;并同时能够估计出整数倍频偏,降低了系统同步过程的复杂度。通过仿真,在高斯信道和多径信道下验证了算法性能。

电力线通信中OFDM同步改进算法研究

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种能够有效对抗电力线通信中的频率选择性衰落、多径和窄带干扰的技术,而OFDM技术对同步偏差十分敏感,微小的同步偏差也会影响OFDM系统的性能。针对电力线通信中OFDM系统的同步问题,给出一种基于恒包络零自相关(CAZAC)序列的时频同步的方法。MATLAB仿真表明,所提算法在减少运算量的基础上能很好地完成符号同步和频偏同步,明显改善电力线中OFDM的同步性能。

基于分布式UFMC⁃MIMO系统的同步算法

在分布式多输入多输出(Multiple⁃Input Multiple⁃Output,MIMO)系统中,各发射天线与接收天线之间的信道相互独立,增加了信号同步处理的难度。5G候选波形中通用滤波多载波(UFMC)在与MIMO结合后,获取准确的时频同步相当重要。文中针对分布式UFMC⁃MIMO系统,利用恒包络零自相关(CAZAC)序列设计合适的训练结构完成系统时频同步。该训练序列包含重复结构和共轭结构两部分,除了能进行时偏估计外,还能完成小数倍频偏与整数倍频偏估计,提高了时频估计的准确度。文中选择2×2规模的分布式UFMC⁃MIMO系统进行仿真。由仿真结果可知,通过该同步算法能够准确获取时频估计,在时域进行补偿后能明显提高系统性能。

OFDM系统改进的定时同步算法

针对OFDM系统由于定时度量函数存在副峰干扰造成同步误差的问题,文中提出一种改进的定时同步方法。基于恒包络零自相关(CAZAC)序列作为同步的训练序列,构建新的训练序列结构。基于新的训练序列改进定时度量函数中归一化因子的计算方法,使定时度量函数在正确定时点呈现较高峰值的同时削减副峰干扰。经过仿真验证,在高斯信道、瑞利衰落信道下,文中算法的定时同步正确率及均方误差都优于其他算法,提升了定时精度。在低信噪比时,文中算法仍能呈现良好性能,保证定时抗干扰性,且在时域完成,计算复杂度低,易于实现。

任意载波分配OFDMA上行链路同步

为了获得任意载波分配正交频分复用多址(OFDMA)系统上行链路更优的频率偏移(CFOs)和定时误差(TEs)联合估计性能,利用恒包络零自相关(Constant Amplitude Zero Auto Correlation;CAZAC)序列和增加训练块数对已有的联合估计算法进行改进.虽然传输效率降低,但是估计性能有所提高,这种牺牲是值得的.仿真结果表明,这种改进算法估计性能更好,应用范围更为广泛.

基于宽带无线多媒体系统的随机接入方案

根据宽带无线多媒体系统的特点,提出一种适用于该系统的随机接入方案。该方案能有效复用多个随机接入信号,提高频谱利用率,同时实现了具有较低复杂度的单门限检测方法,使系统在低误检概率下获得较好的检测性能。实验结果表明,该方案是可行的。