针对DTMB-A系统的相位噪声消除算法

相位噪声会破坏OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)符号内频域子载波的正交性,产生公共相位误差(CPE,Common Phase Error)和子载波间干扰(ICI,Inter-Carrier Interference),对系统性能造成严重影响。针对数字电视地面广播传输标准演进方案(DTMB-A)的相位噪声问题,本文提出了一种两步结合的相位噪声估计和消除算法。首先,利用相邻两帧的帧头符号中所包含的PN(Pseudo Noise)序列,对帧体符号内的公共相位误差进行粗估计;随后,对帧体数据子载波进行标记,选取合适的子载波集合用于估计公共相位误差和子载波间干扰的精确结果。由此获得相位噪声频域估计结果后,通过快速傅立叶变换(FFT,Fast Fourier Transform)得到时域估计结果并进行消除。和现有基于判决反馈的相位噪声估计算法对比,本文所提算法的创新性在于采用了粗估计和精确估计结合的方法,同时利用子载波标记的方法有效降低了由于错误判决导致的误码扩散。仿真结果表明在现有算法已经不能正常工作的情况下,本文所提算法还可以有效的抑制相位噪声对系统性能的影响。

降低OFDM系统带外泄漏和PAPR的新预编码方法

预编码技术是解决正交频分复用(OFDM)系统高带外泄漏和高信号峰均功率比(PAPR)的有效方法之一,但是一个预编码方案大多只解决其中的一个问题。针对这个局限,提出了一种联合预编码方案。该方案建立在一个降低带外泄漏的预编码框架下,引入编码冗余度,通过数学推导将问题转化为矩阵范数的最小化问题,并结合一种可以直接降低PAPR的预编码矩阵,联合推导得出优化正交预编码矩阵,最终实现同时降低带外泄漏和PAPR。仿真结果表明,与其他的OFDM方案相比,这种联合预编码方法可以仅使用一个预编码矩阵同时达到带外泄漏和PAPR的抑制,并且较小的冗余度就能达到很好的效果,随着冗余度的改变抑制效果也会有所变化。

基于宽带突发单载波频域均衡传输的时域精细信道估计方法

单载波频域均衡(SC-FDE)是宽带无线通信系统中一种具有竞争力的解决方案,获得了广泛的关注和研究。SC-FDE方案不仅抗多径能力出色、复杂度低,且具有比正交频分复用(OFDM)信号更低的峰均比值。在突发SCFDE系统中,接收机需要利用训练序列快速获取信道的特征信息,以避免解调性能损失。传统的基于训练序列的信道估计方法并不适合宽带猝发SC-FDE系统,难以兼顾估计准确性和复杂度。该文提出一种基于时域训练序列的精细信道估计方法。该方法利用时域PN序列得到信道参数的最大似然估计值,并利用信道稀疏的特征,根据信道噪声强度对信道估计值进行噪声抑制处理。仿真表明:与传统信道估计方法相比,该信道估计方法能取得更高的估计精度,且具有较低的实现复杂度。

水下散射信道信号到达角度分布研究

基于多次散射模型,设计了基于蒙特卡罗仿真模型的LED传输系统,研究了不同水体环境下接收信号到达角度和接收机视场角对接收信号功率和接收信噪比的影响。在纯水和纯净大洋水环境下,接收信号功率集中分布在0°~3°,较小的接收机视场角(1°)可以获得最大信噪比。在港口水和沿海水环境下,信号功率的分布显著扩展,特别是港口水环境下扩展到0°~90°。在沿海水环境下,当接收机视场角为8°,可以获得最大信噪比;在港口水环境下,接收视场角增大到30°,可以获得最大信噪比。

基于速率增强JTIDS波形的干扰检测与擦除方法

联合战术信息分发系统(JTIDS)是一种应用广泛的态势感知数据链。为解决速率增强JTIDS波形在部分频带阻塞干扰下性能恶化的问题,该文提出了一种低复杂度的干扰检测与擦除策略。首先对每个脉冲的信噪比(SNR)进行估计,并对脉冲进行粗分类。接着,估计出整个时隙内普通脉冲的平均SNR。最后,对脉冲进行精细分类,并依据一定的策略给每个脉冲赋予一个擦除因子。仿真表明:该方法能极大减小部分频带阻塞干扰对解调性能的影响,显著降低误码率。该方法复杂度低,易于实现。

基于机会调度的无线组播传输能效优化

为了提高移动通信系统中发射端的传输能效,该文提出了一种基于机会调度的组播方法,通过在保持发射功率不变的条件下减少满足所有组播用户服务质量(QoS)要求所需的发射时间来降低能耗。该方法首先利用正弦函数来模拟机会组播调度下用户的时隙级QoS限制,然后实时地根据各个用户对其时隙级QoS限制的满足程度优化不同时隙的组播速率。仿真结果表明:对于组播用户间平均信道条件相同或相差较少的场景,该方法在保证用户QoS要求的同时比已有组播调度方法降低了发射端的传输能耗。

基于发光二极管光源的远距离可见光通信

基于商用单个发光二极管(LED)光源进行室外远距离通信实验,实验中对LED光源采用二进制键控(OOK)调制方式,在接收端采用低密度奇偶校验(LDPC)纠错编码。在晴朗的白天环境下,当LED发出的光以3°束散角发射且调制速率为23 MHz(净数据传输速率为11.5 Mbit/s)时,实现了传输距离为1km的室外光通信实验,误码率为10^(-6)。实验表明,当误码率为10^(-4)时,采用LDPC(4000,2000)编码的净数据传输速率是未编码时的2.4倍。该实验系统对光准直要求低,可较好地抵抗刮风晃动和大气湍流等环境因素的影响。