SOQPSK-TG信号的EM半盲载波频偏估计

针对成形偏移四相相移键控-TG(Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying-Telemetry Group version,SOQPSK-TG)信号在训练序列长度受限时频偏估计精度较低的问题,利用双二进制分解(Doubinary Decomposition,DBD)原理提出基于期望最大化(Expectation Maximization,EM)的SOQPSK半盲载波频偏(Carrier Frequency Offset,CFO)估计算法。为了确保EM算法收敛到预期性能范围,使用基于非线性四次方码元定时估计算法的非数据辅助频偏估计方法优化了EM算法初始点选择。仿真实验结果表明,该算法相比于使用训练序列进行数据辅助估计的方法,在不增加辅助数据数量的前提下能够进一步提升CFO估计的精度,并在较高信噪比下拥有接近序列总长度所对应的克拉美罗界(Cramér-Rao Bound,CRB)的优秀性能。

多频带OFDM超宽带系统同步及信道估计算法

针对标准多频带正交频分复用超宽带系统,基于前导训练序列研究其同步及信道估计算法。相关检测用取中点来减小粗定时误差范围。细定时利用系统零保护间隔的特点找相邻窗口最小能量比,对频偏不敏感且抗多径干扰。对定时位置进行修正,避免了信息数据的丢失及符号间串扰。采用基带数字域跳频解跳的机制,使载波频偏的影响归结为与单频带系统一致,简化了同步算法。仿真表明,在较恶劣的信道条件下,残余定时误差仍很小,并由信道估计及均衡有效的吸收,频率同步及系统差错性能良好。

低信噪比突发信号载波频偏估计算法

快速准确的载波频偏估计在突发信号的相干解调中发挥着至关重要的作用。目前的载波频偏估计算法很难同时兼顾估计精度、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)门限以及估计范围等指标。针对这一问题,提出了一种数据辅助的基于接收信号自相关序列离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)的载波频偏估计算法。该算法通过对接收信号的自相关进行加窗处理,借助离散傅里叶变换来实现频率估计。仿真结果表明,与经典的M&M算法相比,该算法具有更低的信噪比工作门限,在低信噪比情况下具有更低的差错概率和更宽的估计范围,非常适合低信噪比突发信号的载波频偏估计。

一种基于自相关矩阵的OFDM信号同步参数盲估计算法

该文提出了利用自相关矩阵实现OFDM信号符号定时参数和频偏估计算法。该算法不需要数据辅助,通过使得接收信号自相关矩阵非对角线元素的模值之和达到最小实现分数倍频偏的跟踪,通过判断对角线元素位置发生的移动可以准确地估计整数倍频偏,同时通过使得对角线上对应虚载波位置的元素的模值之和最小实现符号同步。文中给出了算法的推导过程和具体应用的步骤。仿真结果表明该算法具有较大的估计范围以及良好的估计精度。

一种基于DFT的高精度载波频偏估计算法

针对无线数字通信中的载波频率同步问题,提出一种新的载波频偏估计算法。利用离散傅里叶变换(DFT)内插技术,在较大频偏范围内估计出载波频偏,并且在估计精度上相对于DFT法有了很大的提高。这种算法不需要增加DFT数据长度,适合突发通信方式。进行了MonteCarlo仿真实验,仿真结果表明新算法不仅具有宽的估计范围,还具有高的估计精度。

一种改进的GFDM时频同步算法

针对广义频分复用(GFDM)系统对符号定时同步要求较高的问题,提出了一种新的基于前缀码的同步算法。在接收端,在获取粗略定时信息的基础上,利用前缀码前后两部分的相位差实现载波频偏估计,并对接收序列的频率偏移进行纠正,然后通过纠正后序列与已知发射前缀的互相关函数实现精确的符号定时估计。由于该前缀码具有共轭对称的特性,使其避免了"平顶效应"的出现。结合5G中低时延高可靠场景,在频率选择性信道中对其进行仿真,并通过均方误差对其性能进行了评估。理论分析及仿真结果表明,该算法相对于原算法具有更好的定时同步性能和更低的复杂度,提升了GFDM系统的整体性能。

一种改进的LTE系统下行同步算法

LTE(Long Term Evolution)系统中,作为小区搜索的第一步,符号定时算法需要具备很强的鲁棒性。为了进一步增强现有符号同步算法的抗频偏性能,提出了一种优化的符号同步算法。该算法一方面保持已有分段相关同步算法的优点,同时考虑结合预频偏处理来进行符号定时与粗频偏的联合估计,再将多个相关运算集做叠加处理。理论分析和仿真实验结果表明,在多径信道下,所提算法在完成符号定时和粗频偏估计的同时,大大提高了系统抗频偏性能。

基于遗传算法的OFDM高精度盲频偏估计器

针对正交频分复用系统频偏估计问题,提出了一种基于遗传算法的高精度盲频偏估计器。该算法首先将带载波间干扰的正交频分复用系统视为正交码分多址接入系统,将载波间干扰系数视为码分多址接入系统的扩频码,利用估计的载波频偏构造扩频码,进而重建接收信号;然后利用重建信号跟实际接收信号最小重建误差原则构造了盲频偏估计的代价函数,并设计了对应于遗传算法的适应度函数;最后利用遗传算法强大的并行搜索和全局寻优能力,通过最小化代价函数求得最佳频偏估值。仿真结果表明,所提算法具有较高的估计精度,低信噪比下性能显著,有效降低了时间复杂度,且不受频偏估计范围和信号调制类型的限制。

非合作通信中MQAM的定时载波联合同步

针对非合作通信系统中多径信道下含有大符号率偏差的M进制正交振幅调制信号定时载波的同步问题,提出了一种基于改进加德纳算法的M进制正交振幅调制信号定时载波联合同步方法.该方法首先利用加德纳算法中频偏与算法输出值之间的关系,进行定时偏移估计与载波偏移粗估计;然后利用与其相差半个码元的定时误差检测输出值的绝对值差进行锁定;最后利用锁相环跟踪细微的频偏和相偏.仿真结果表明,在多径信道下,所提的定时偏移和载波偏移的联合估计方法具有良好的估计性能.

一种高精度的Rife算法

针对无线数字通信中的载波频偏估计问题,提出一种改进的Rife算法。分析了在Rife算法中估计精度不高的原因,提出了改进方法。利用Rife算法得到频率粗估计,利用自相关函数法得到精估计的方法,只以一定复杂度的代价,提高了Rife算法的估计精度,同时保持了Rife算法估计范围广和复杂度低的优势。给出了改进算法的实现步骤,通过MATLAB仿真实验证明了算法的有效性。

UFMC系统中的载波频率同步技术

针对UFMC系统对频率偏差敏感的问题,提出一种适合用于UFMC系统的频率同步算法。为了保留UFMC系统的良好特性、降低UFMC中滤波器的设计复杂度,该算法设计了一种子带间正交的导频序列,并采用非线性最小二乘(NLS)法进行CFO估计。通过序列构造和计算该构造序列与估计信号的相关性对算法进一步改进,使得低信噪比下的估计性能得到改善。理论分析和仿真表明,在高斯和瑞利衰落信道下,子带间正交导频序列的误码率、CFO性能均优于全1导频序列;在低信噪比环境下,改进算法的CFO性能优于NLS算法。

一种LOFDM系统定时和频偏的盲估计算法

基于网格正交频分复用(LOFDM)信号的周期平稳性,该文提出一种LOFDM系统定时和载波频率偏差的盲估计算法。理论分析和仿真实验证实由该算法构造的估计器能够有效地对抗频率选择性慢时变信道引起的衰落;在信道噪声广义平稳的情况下,估计器性能与信噪比无关,于是估计器在低信噪比条件下也能很好地工作;另外,符号定时和频率偏差估计器的性能互不影响。

基于循环平稳特性的MIMO-OFDM符号定时和载波频率联合盲同步算法

提出了一种基于接收信号循环平稳特性(CS)的多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统符号定时和载波频率联合盲同步算法。该算法通过初始信号检测与符号定时粗同步、符号定时精同步、载波频率粗同步、载波频率精同步四个步骤完成MIMO-OFDM系统符号定时和载波同步。理论分析表明算法适用于无导频符号或训练序列、任意数目收发天线、任意分布加性平稳噪声条件下的同步。仿真结果验证了算法精度可满足MIMO-OFDM系统的符号定时和载波同步要求,并在低信噪比下性能保持稳定。

大频偏低信噪比条件下OFDM系统中的符号定时估计

符号定时估计是OFDM系统中的关键问题之一,该文就此问题提出了一种新的基于训练符号的定时估计算法。研究表明,新算法的性能基本不受载波频偏的影响,且具有很强的抗噪特性。通过采用这种算法可将定时误差缩小到只有抽样时间间隔的一半。并且,还可利用这个频域训练符号来进行载波频偏的估计,从而只需一个训练符号就能完成符号定时和载波频偏的联合捕获。

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统(AIS)的容量,提出了基于正交频分复用技术(OFDM)的新型AIS系统设计方案。新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计。新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍,实现了频域资源的有效利用。该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感,因此对接收信号的同步处理必不可少,在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法,利用包含在循环前缀内的冗余信息,在多径信道信息未知的情况下,直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数,通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度,进而得到载波频率偏差。仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能。

一种新的定时和频偏联合估计算法

提出了一种新的正交频分复用(OFDM)系统定时和频率同步联合算法。该算法仅需要一个训练符号就可以完成定时和频偏估计,额外开销量小,定时和频率同步的实现均在时域进行,简化了同步实现的复杂度。由于使用自相关处理,定时同步对频率偏差具有较强的鲁棒性。与以往的定时同步算法相比,该算法避免了定时平台和多峰值的出现,即使在非常低的信噪比下,其定时测度都是一个尖脉冲。仿真结果表明,该算法能快速地实现定时和频率同步。

单载波无线系统载频与定时偏移估计算法

针对受到传播时延、信道噪声干扰以及发送端与接受端振荡器的不匹配等因素影响的单载波无线系统载频与定时偏移问题,提出一种基于周期稳态性的载频与定时偏移估计算法CSFTE。CSFTE算法通过对接收信号的周期稳态性及相关性估计出频率偏移与时隙偏移,进而有效地提高无线系统抗频率与定时偏移的能力。详细的仿真实验以及与现有FOSTR算法性能比较表明,提出的频率与定时偏移估计算法CSFTE在平坦衰落信道加性高斯白噪声干扰下显著地减小了频率与定时偏移误差。

一种基于迭代的频偏估计算法

针对无线数字通信中的载波频率同步问题,提出一种载波频偏估计算法。利用离散傅里叶变换(DFT)内插技术,通过迭代算法,在较大频偏范围内估计出载波频偏。并且在估计精度上相对于DFT法有了很大的提高。这种算法不需要增加DFT数据长度,适合突发工作方式。最后进行了Monte Carlo仿真实验。仿真结果表明新算法不仅具有宽的估计范围,还具有高的估计精度。

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。

一种改进的分布式MIMO-OFDM系统同步方案

本文研究了分布式MIMO-OFDM(多输入多输出-正交频分复用)系统的同步估计问题,提出了一种新颖的天线间定时偏移和载波频偏估计算法。该算法设计了一种新颖的基于Gold码良好的正交特性的训练序列,训练序列长度为1个OFDM符号。该算法有效地降低天线间干扰,在低信噪比的时候产生尖锐的定时度量函数波形,能够精确地估计各发射天线的迟延和载波频偏。相比于分布式MIMO-OFDM系统下的同步算法,提出了算法显示了更高的定时估计精度,和更低的计算复杂度,具有很好的实用价值。仿真结果表明,在AWGN信道下,信噪比为-2dB时,定时捕获的概率超过99%。