矿井巷道MB-OFDM超宽带无线信道建模及仿真

针对超宽带无线系统(UWB系统)在矿井巷道中的多径传播所造成的频率选择性衰落,提出将多频带正交频分复用(MB-OFDM)技术应用到井下UWB系统中,对矿用环境下MB-OFDM超宽带无线信道进行建模并分析。在IEEE802.15.3a标准信道模型的基础上,根据矿井巷道的实际环境,确定了井下MB-OFDM超宽带无线通信系统的信道参数。给出此信道模型的冲击响应仿真图,结果显示,冲击响应明显多径成簇,这与实际测量中UWB系统多径成簇现象相验证。并通过仿真给出其信道的平均附加时延、均方根时延和多径数目3个主要特征数据。

MB-OFDM UWB接收机IQ不平衡和载波频偏的联合估计与补偿

研究多频带正交频分复用超宽带(MB-OFDM UWB)接收机的IQ不平衡和载波频偏对系统性能的影响,提出一种时频域结合的IQ不平衡和载波频偏参数估计和补偿方法.接收机利用同一频带上的3个重复前导符号在时域作载波频偏估计和IQ不平衡估计,对数据单元预补偿;接收机利用数据单元的导频在频域进行残余IQ不平衡的逐段估计和补偿.仿真结果表明,这种时频域结合的参数估计和补偿方法能够克服IQ不平衡和载波频偏所带来的影响,当归一化CFO设定为40PPM时,可以实现幅度不平衡因子g=1.1和相位不平衡因子θ=10°以内的有效补偿.所设计方法具有较高的精度,并且适用于长符号MB-OFDM UWB系统.

降低MB-OFDM认知无线电带外干扰的编码调制方法及其性能分析

该文针对降低多频带正交频分复用(MB-OFDM)认知无线电系统带外干扰的要求,利用数学推导的方法,得出带外干扰的表达式,提出了一种以两个、四个或多个子载波分组的编码调制方法。该方法增大了带外信号衰减速度,从而产生满足要求的频谱凹槽深度,有效地降低对周围无线业务的干扰,最终达到认知系统和其它窄带系统的共存。另外,理论分析和仿真结果表明该编码调制具有另一个优点:Rayleigh信道中,一定的信噪比下可以获得更好的误码率性能。

MB-OFDM UWB系统中高吞吐率Viterbi译码器的实现

提出了一种用于MB-OFDM UWB系统的高吞吐率低功耗Viterbi译码器结构.该结构利用基4蝶形单元的对称性,降低了Viterbi译码器的实现复杂度.采用SMIC0.13μm CMOS工艺设计并实现了该译码器,在时钟频率为240MHz时,它的最大数据吞吐率为480Mb/s,功耗为135mW.在加性高斯白噪声信道下,它的误码率十分接近理论仿真值.该译码器可用于MB-OFDM UWB系统以及其他高吞吐率低功耗的通信系统中.

MB-OFDM UWB系统中交织器盲识别方法

借助峰值平均功率比(PAR)与反转误码率(RSER)信息,实现MB-OFDM UWB系统在发送端选择最佳交织器后,在不传送交织辅助信息情况下,在接收端恢复发送端使用的交织器编号,实现交织过程盲识别。将反转误码率的检测应用到对交织器的盲识别中,改进MB-OFDM UWB系统中的交织器与解交织器部分,通过对反转误码率的比较识别出发送端所选择的交织器规格,进而达到对交织序列的盲识别。对常规与改进后的系统进行误比特率仿真比较后,发现改进后的MB-OFDM UWB系统具有较好的可靠性,可以通过反转误码率的比较信息得出交织器编号,进而得到交织序列,释放信道,达到真正意义上的交织盲识别,从而实现智能通信。

MB-OFDM UWB系统频率同步设计

研究多频带正交频分复用超宽带（MB-OFDM UWB）系统中载波频偏（CFO）和采样频偏（SFO）对系统性能的影响及频率同步设计;系统频率同步设计首先在时域利用前导估计CFO,并按频带加权平均以提高估计精度,然后在频域利用导频估计剩余CFO和SFO,最后在频域进行剩余相位跟踪.所设计的方法适用于超宽带各个带组（BG1-BG5）所有的跳频模式（TFC1-TFC10）.仿真结果表明,在15dB信噪比下,归一化CFO的均方误差达到10-16数量级,归一化SFO的均方误差达到10-10数量级,所设计方法具有较高的精度,适合于高速MB-OFDM UWB系统.

一种新的多速率时频码MB-OFDM超宽带系统模型

该文提出了一种新的多用户超宽带系统模型,该模型基于MB-OFDM系统,各个用户的数据通过在时域和频域同时进行的一种编码(Time-FrequencyCode,TFC)进行区分。同时给出了针对这种系统的一种自适应TFC分配算法,该算法在保证每个用户的最小传输速率请求的前提下,使传输功率最小化。理论分析和实验表明,该系统及其相应的TFC分配算法可以有效地增加多速率用户接入系统的能力,并且有效地节省发射功率,而这正是一个超宽带系统所需要的。

基于空时分组编码和天线选择的MB-OFDM超宽带系统

超宽带(UWB)通信系统在未来的短距离高速通信中有很大的发展潜力,为了使系统达到更大的容量和更好的速率,一个可行的办法是采用可以带来空间和多径分集效果的多输入多输出(MIMO)技术和合适的信道编码技术。但在采用多个发送天线/接收天线的同时,所面临的主要问题是和单天线的射频链路相比系统增加了硬件的复杂度和所需的射频链路,增大了超宽带系统的硬件开销。一种有效的降低开销的技术是在发送或者接收端使用基于某些最优准则的选择算法来进行天线的选择。基于传统的MB-OFDM超宽带物理层结构,提出了使用空时分组编码和基于最小误比特率的天线选择算法来改善系统的性能。仿真结果表明,使用天线选择的空时编码超宽带通信系统能在较小开销的情况下,在修正的S-V信道中有效降低了系统的误比特率和提高了系统的传输速率。

超宽带无线通信系统MB-OFDM-UWB与WiMAX共存干扰仿真研究

本文研究多载波正交频分复用超宽带(multiband-OFDM-ultra wideband,MB-OFDM-UWB)系统与WiMAX(world interoperability for microwave access)系统之间的共存干扰问题。使用ADS仿真平台建立仿真模型,对两个系统之间的频率干扰特性进行仿真,同时针对UWB系统有无采用检测避让(detect and avoid,DAA)技术的情况,对各个系统的误帧率进行仿真。仿真结果表明,MB-OFDM-UWB系统与WiMAX系统间存在同频干扰,使用DAA技术可以有效地抑制或降低系统间的同频干扰影响,实现系统共存。

MB-OFDM UWB系统频偏估计方法改进研究

针对多带OFDM超宽带(MB-OFDM UWB)系统,依据物理层国际标准ECMA-368,对现有的频偏估计方法做了改进,提出了一种高性能、低复杂度、高鲁棒性的联合载波和采样频偏估计方法。该方法在SC算法基础上,通过选择合适的相关距离,使频偏估计算法适合于所有的跳频模式,同时也改善了估计性能。仿真结果表明,新方法在保证估计性能的基础上可有效降低复杂度,适合于高速MB-OFDM UWB系统。

MB-OFDM-UWB系统中干扰信号抑制方法

基于抑制MB-OFDM-UWB系统中干扰信号的目的,提出了一种抑制系统带宽内干扰信号的新算法。该算法采用两组自适应干扰对消滤波器,利用LMS方法来实现对干扰信号的抑制。通过仿真,在接收端利用频谱和星座图两种途径分析了该算法对干扰信号的抑制效果。仿真结果表明,该算法在不损失带内有用信号电平的情况下,对干扰信号抑制达到30 d B。因此,对UWB信号带内的干扰信号起到了良好的抑制作用。

MB-OFDM超宽带技术的抗干扰性能研究

首先建立MB-OFDM信号系统仿真模型,将信号分为3个子带,采用卷积编码与未加编码交织时,在标准的IEEE802.15UWB信道模型下,通过仿真获得误比特率性能,结果验证了系统模型的正确性;然后对MB-OFDM信号在单音干扰、多音干扰和部分频带干扰条件下进行了性能仿真。仿真结果表明:卷积编码交织后的系统性能在多数情况下较未编码交织时的性能要好;编码码率越低,MB-OFDM信号的误比特率性能就越强;并且MB-OFDM信号抗单音干扰的能力最强。

基于最大自相关及最小能量比的MB-OFDM-UWB系统定时算法

该文针对IEEE 802.15.3a提案及ECMA-368标准采用的多频带OFDM超宽带系统,通过算法改进和仿真给出了适用于该系统的定时同步的完整方案。用基于前导序列第1频带信息的最大自相关法进行帧检测及粗定时,用基于全部3个频带信息的最小能量比值法进行细定时。对定时位置两次进行修正,保证了算法的性能。仿真表明该定时同步方案可以把残余定时偏差控制在较小的范围内,从而可以被频域信道估计及均衡吸收,同时该方案具有较低的复杂度。

MB-OFDM系统中采用梳状导频的信道估计

针对采用梳状导频的多频带正交频分复用(MB-OFDM)系统,提出一种新的基于频域插值定理的信道估计算法,即FD-INTERP。与传统的插值信道估计算法不同,FD-INTERP算法首先计算出导频点处的信道值,再根据DFT频域插值定理计算出时域信道。算法仅需较少的导频符号,提高了频带利用率,并且避免了插值计算,提高估计精度的同时降低了运算量。仿真结果表明该算法具有良好的可靠性和稳定性。

基于MB-OFDM UWB信号的MMF系统性能分析与仿真

针对多模光纤(MMF)通信系统中的模式色散和非线性问题,将MB-OFDM UWB技术融合到多模光纤系统中,从理论上对MB-OFDM UWB技术克服多模光纤模式色散机理进行了分析,证明了该技术具有较好的克服多模光纤模式色散的能力,研究了MB-OFDM UWB信号的峰值平均功率比(PAPR)及PAPR减小方法。应用Optisystem与MATLAB软件搭建了实验仿真平台,验证了应用MB-OFDM UWB技术的多模光纤通信系统有很强的克服模式色散的能力,证明了应用PAPR减小方法对系统非线性的改善作用。

基于抽头探测的MB-OFDM超宽带信道估计

在MB-OFDM超宽带系统中,针对超宽带信道的稀疏特性,提出一种新的基于抽头探测的信道估计算法(MP-DFT)。利用DFT(Discrete Fourier Transform)算法得到信道的原始估计值,采用匹配追踪(MP)算法探测出非零抽头的位置,最后将剩余抽头置零得到稀疏信道参数。仿真结果表明,对于4种标准的超宽带信道模型,MP-DFT算法相比DFT算法性能都有所改善,尤其对于稀疏性较好的CM1和CM2信道,算法性能有明显提高。

准循环LDPC码在MB-OFDM超宽带系统中的性能分析

准循环LDPC码具有结构简单,易于硬件实现和线性时间内编码的实现,而且在中、短码长条件下和中、低码率时有较好的性能的特点。设计了一种使用准循环LDPC的MB-OFDM超宽带实现方案,以提高超宽带(UWB)系统的可靠性,最后通过仿真分析了准循环LDPC码与并行级联卷积码的性能。

基于正交扩展的MB-OFDM系统性能分析

针对多带正交频分复用(MB-OFDM)通信系统存在窄带干扰的问题,提出了一种基于高阶旋转扩展矩阵的多带OFDM系统。同时用误差权重分布方法分析各种角度的高阶旋转扩展矩阵及其它正交扩展矩的分集度,并在实验仿真中比较了各种扩展矩阵对MB-OFDM系统性能的影响,结果表明各种角度(π/2除外)的高阶旋转扩展矩阵进一步提高超宽带系统抗窄带干扰的能力。

基于匹配追踪的MB-OFDM时域信道估计

针对超宽带信道的稀疏特性,基于MB-OFDM系统提出一种基于匹配追踪的时域信道估计算法(MP-TD).首先利用OFDM数据块的循环卷积特性建立一种时域模型,然后采用匹配追踪(MP)算法探测出非零抽头的位置,最后利用非零抽头位置信息降低了估计维数并通过时域方法估计出信道.仿真证实了算法的有效性.

MB-OFDM UWB通信空时网格编码误码率分析

本文研究多带正交频分复用瑞利衰落信道中,空时网格编码发射天线间空间相关性的分集性能.空时网格编码将单个输出的编码符号转换成多个编码符号,并通过多个发射天线传输,在接收端,Viterbi优化软判决算法用于译码.我们分析了MB-OFDM系统在quasi-static和interleaved两种信道中相关空间衰落对误码率的影响.在空间相关性较小时,分集阶数能得到保持;而在空间相关性较大时,interleaved信道能保持分集阶数,quasi-static信道的分集阶数将减小.空时编码总体上对空间相关性表现出鲁棒性.