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。

电话线质量语音的基音周期提取算法

基音周期提取算法是语音编码中至关重要的组成部分,针对传统自相关方法在电话线质量语音中提取准确度不高的现状,该文提出了一种新的时频结合的基音周期提取算法。时域上,引进一个新的参数——长时基音周期,并根据语音短时平稳特性,对自相关函数进行时域修正,去除不可能成为基音周期的延时值。频域上,计算频域自相关函数,将基音周期候选值所对应的频域自相关值也作为候选值权重的一部分,以增大真正基音周期的权重。通过Keele语音库进行性能测试表明:该算法对电话线质量语音的严重错误率比传统自相关方法的降低46.8%,极大地提高了电话线质量语音的基音周期判决准确度,同时对正常语音的严重错误率也降低了31.2%。

低复杂度QAM解映射模块的实现

现代数字通信系统通常采用高阶QAM系统以提高频谱效率,但是采用传统Max-Log-MAP算法的QAM解映射具有很高的实现复杂度。该文采用一种基于Max-LogMAP算法的简化算法,结合QAM星座图对称结构,通过减少比较器和乘法器数量,在FPGA上实现了一种低复杂度的QAM解映射模块,并通过Matlab仿真和FPGA硬件测试验证了所实现的QAM解映射模块的性能。测试结果证明,利用简化算法实现的QAM解映射模块与传统MaxLog-MAP解映射模块相比具有相同的吞吐率和误码性能,且能有效减少QAM解映射模块的硬件资源。

发射天线数可变的扩展空间调制

该文提出一种空间调制（spatialmodulation，SM）方法——扩展空间调制技术（extendedspatialmodulation，ESM），以增加系统的信道容量。SM是一种利用天线的发射或闲置状态承载部分信息的调制技术。在传统SM中，处于发射状态的天线数量固定为常数；而ESM则允许在不同时间段有不同数目的天线发射信号，从而在天线组合中承载更多信息。仿真证明，理想信道估计和最大似然检测条件下，4×4多输入多输出（multiple-inputmultiple-output，MI—MO）系统中，频谱效率要求为5和7b／s／Hz的ESM比传统SM有约1．5dB的信噪比增益（误比特率为10。），在采用了简化的检测方法后，仍有约0．3～O．5dB的增益。ESM相比经典的垂直一贝尔实验室分层空时码（vertical-BellLabslayeredspace-time，V-BLAST）方法也具有明显的性能优势。