突发OFDM系统中的同步算法研究

提出了一种应用于突发OFDM通信系统的同步算法。在粗同步阶段,采用两路延迟相关结构,通过适当选择两路的延迟量和累加量,可以有效实现估计精度与方差的折中,提高小数频偏的估计精度,在细同步阶段,在FFT之后进行整数频偏和残留时偏的联合估计,利用子载波上的线性相位得到更加精确的时偏估计。仿真显示,该算法具有较高的同步精度和较快的同步速度,能够适应于突发OFDM传输系统。     

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。     

DTMB系统的时频同步联合估计算法的研究

针对中国地面数字电视广播传输标准,提出时频同步联合估计算法,该算法包括3个步骤:首先变步长扫频进行频偏粗估计,然后根据频偏粗估计值进行帧同步和帧序号估计,最后利用频偏粗估计值和帧同步估计出的帧头位置,将接收到的帧头前后165个数据相关进行频偏细估计,这样最终得到帧头位置、帧序号和频偏估计.理论分析和仿真结果表明,在多径...     

星载AIS信号的频偏估计

星载自动识别系统(AIS)中信号存在严重的多普勒频偏,影响信号的正确解调,而传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的频偏估计算法其估计范围无法满足需要.为此,提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法,通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负号,在此基础上对基于FFT的频偏估计算法进行改进,从而扩大频偏估计范围,实现对大的多普勒频移的估计.仿真和实验结果均表明,改进算法的频偏估计范围扩大为原来的2倍,具有很高的估计精度,十分接近修正后的克拉美罗界,且算法简单、易于实现.     

一种TD-SCDMA载波频偏与信道联合估计算法

通过分析时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统的载波频偏和信道特性,提出一种频偏与信道联合估计算法。该算法通过对训练序列部分相关,然后做差分将频偏和信道特性解耦,并通过逐次迭代最终精确估计出频偏和信道参数。仿真结果表明,算法频偏估计性能接近Cramr-Rao界,准确度较高;全链路仿真误码率性能优越,信道估计准确。算法复杂度不高,实用性强,同样适用于其它的TDD模式的CDMA系统。     

一种新的OFDM系统载波频偏估计算法

在正交频分复用(OFDM)系统中,频率偏移会破坏子载波间的正交性,降低整个系统的性能。在研究传统频偏估计算法的基础上,利用简单的实数训练序列,进行OFDM系统的载波频偏估计,只需要一个训练序列,就可以有效地在时域内同时对小数倍和整数倍的频率偏移进行估计。仿真结果表明,基于实数训练序列的载波频偏估计算法不仅方法简单,易于实现,而且可提高频偏估计精度。     

基于导频受限短突发通信的高精度快速频偏估计

针对导频符号辅助调制（PSAM）的导频受限短突发通信载波同步,提出了一种高精度快速的频偏估计算法。其基本原理是：利用自相关算子得到具有较大估计范围和较低信噪比门限的联合自相关算法,再利用互相关算子获得具有高精度的简化互相关算法。理论分析和仿真结果表明,提出的算法能够消除大频偏,而且还具有较低的复杂度和良好的解调性能。     

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FFT和多重信号分类算法的高精度相干光相移键控信号频率偏移估计算法研究

针对相移键控(MPSK)相干光通信系统中的频率偏移,最常用的两种算法是基于差分相位或者FFT最大值的算法,但是当数据长度较短时,两种算法均很难实现MHz的估计误差,这将使得后续载波相位恢复估计很难恢复原始数据。为满足MPSK系统中频率偏移估计算法高精度和实时性的要求,首次将多重信号分类算法引入该问题,提出一种基于快速傅里叶变换和多重信号分类的频率估计算法,该算法在数据较短时精度很高。利用基本原理和流程图对算法加以说明,并进行了20-GBaud/sQPSK相干光系统仿真实验验证算法切实可行。     

一种新的基于前导的定时和频偏联合估计方法

提出了一种基于前导的OFDM的定时和频偏的联合估计算法,该算法仅使用了一个具有共轭对称的特点的训练序列完成了定时恢复和频偏估计,通过仿真分析了提出方法的均值和标准方差,表明该方法是有效的.     

基于改进粒子滤波的PSK信号时延和码元联合估计算法

提出了一种基于自适应重采样的粒子滤波算法用于对PSK信号的时间延迟进行估计,可以消除由于状态噪声方差设置过小而产生不准确的后验概率分布和设置过大引起的估计误差增大的问题.同时,考虑已有算法无法实现较小时间延迟准确估计的问题,提出了一种码元正向与反向检测相结合的算法,可实现一个码元周期内任意时间延迟的准确估计.另外,对载频偏差进行精确估计并补偿.仿真结果表明这种新方法与原算法相比能够实现更精确的时间延迟估计与更低码元检测误码率     

Joint frame synchronization and frequency offset estimation in OFDM systems

A new joint frame synchronization and carrier frequency offset estimation scheme in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems is proposed in this paper, where both frame synchronization and carrier frequency offset estimation can be performed by using only ONE training symbol. Frame synchronization and carrier frequency offset acquisition are performed simultaneously in the proposed scheme. Reliable frame synchronization is obtained in the proposed scheme even in low SNR. The maximum carrier frequency offset acquisition range of the proposed scheme can be up to one half of the total signal bandwidth. The same training symbol can also be utilized to carrier frequency offset Fine Adjustment, which estimates the remaining carrier frequency offset after acquisition with higher accuracy. The performance comparison of the proposed Fine Adjustment algorithm and Schmidl's algorithm by using computer simulation illustrates and verify the superior performance of the proposed algorithm with regard to estimation accuracy.     

频域自适应时延估计及其在被动声定位中的应用研究

研究了频域自适应时延估计算法及其在被动声定位中的应用。提出了一种改进时延估计性能的方法，并用实测直升机噪声数据进行了动态仿真，验证了算法的有效性，此项研究有重要的工程应用价值。     

A frequency offset estimation algorithm for OFDM systems

A new fine carrier frequency offset estimation algorithm in Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） system is proposed. The correlation item is the training sequence instead of the received signal in the new algorithm. Simulation results show that the performance of the new algorithm is 4dB-9dB better than that of Schmidl＇s algorithm. Coarse frequency offset estimation is also discussed in this paper, which is the improvement of Zhang＇s method. The estimation range using the improvement method is twice as that using the Zhang＇s method. Based on the hardware of the receiver and the improved algorithm, a method using Fast Fourier Transform （FFT） is proposed to implement the coarse frequency estimation. The chip area of OFDM system can be reduced by using the proposed method.     

长时延扩展水声信道的联合稀疏恢复估计

对具有长时延扩展的水声信道,传统的信道估计算法如最小二乘法将在大量零值抽头产生严重的估计噪声,导致估计性能下降,同时信道估计时所需的较高估计器阶数大大提高了运算复杂度。压缩感知信道估计方法可有效利用多径稀疏特性改善性能,但需采用较大的训练序列长度以保证稀疏恢复精度,由此导致额外的系统开销。利用水声信道多径稀疏结构在数据块间存在的相关性,建立基于分布式压缩感知的长时延水声信道联合稀疏模型,从而可利用同步正交匹配追踪算法进行联合重构,以进一步减小系统的训练序列开销,提高估计性能。最后通过仿真和海上实验验证了所提方法的有效性。     

OFDM系统中一种新型盲载波频偏估计

正交频分复用(OFDM)是一种能够有效地抗频率选择性衰落的技术。由于载波频偏的存在会引起载波间干扰,导致系统性能的严重下降。在分析载波频偏对系统影响的基础上,提出了一种联合译码的新型盲频偏估计算法。该算法只需要一个OFDM符号,将BICM译码的硬判决反馈信息作为虚拟训练序列,利用该反馈信号与接收信号的相关性进行频偏估计。通过BICM迭代译码,更新译码反馈信息,提高频偏估计精度。仿真结果表明,提出的算法经过3次迭代,可以有效地进行频偏估计。     

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.     

Code-aided ML joint synchronization and channel estimation for downlink MC-CDMA

In this paper, we present a novel code-aided joint synchronization and channel estimation algorithm for downlink multicarrier code-division multiple access. The expectation-maximization algorithm is used to locate the maximum-likelihood estimate of the channel impulse response, propagation delay, and carrier frequency offset. The estimator accepts soft information from the decoder in the form of a posteriori probabilities of the coded symbols, and can be interpreted as performing joint estimation and data detection. The performance of the proposed algorithm is verified through computer simulations. Impressive performance gains are visible as compared with a conventional data-aided estimation scheme.     

基于PMF-FFT的高精度伪码捕获算法

针对低信噪比、高动态环境下传统的伪码捕获算法捕获概率较低的问题,提出一种高精度的时频联合两轮频偏校正捕获算法.算法以两级PMF-FFT(Partial Match Filter-Fast Fourier Transform)捕获单元为模型,在不增加FFT点数的前提下对第一级增加差分相干累积模块提高信噪比,并运用时频联合频偏估计分别对信号进行两轮频偏校正,第二级输入经加窗处理,同时适当增加PMF长度,进一步提高捕获精度.理论分析和仿真结果表明,该算法与传统的PMF-FFT算法相比,有效地提高了多普勒频偏估计精度,且系统在低信噪比、高动态条件下捕获概率得到提升,具有良好的捕获性能.     

TD-SCDMA系统频偏估计的研究

在TD-SCDMA无线通信系统中,对系统频偏进行快速和精确的估计是无线通信系统可以正常工作很重要的一个条件。没有准确的频偏估计作为前提,信道估计算法也不能对信道进行准确的估计,这样联合检测算法更发挥不了作用。充分考虑了TD-SCDMA无线通信系统中突发通信的特点以及帧格式,分析了利用导频信号和训练序列进行联合频偏估计算法的性能。仿真结果表明算法的复杂度不高,实用性强,频偏估计性能良好。