基于CP-ESPRIT的MIMO-OFDM频偏估计算法

针对已有MIMO-OFDM盲同步算法需要较多接收数据的缺点,提出了一种基于循环前缀和ESPRIT思想的MIMO-OFDM频偏估计算法——CP-ESPRIT算法。算法利用接收信号中未被IBI污染的循环前缀和OFDM符号中相应的部分构造接收信号矩阵,然后利用ESPRIT方法求得频偏估计值。该算法只要一个符号就能估计频偏,且频偏估计范围为一个子载波宽度,可用于载波频偏精同步。仿真验证了算法的性能。     

基于前导字的WLAN OFDM系统载波频偏估计

载波同步是正交频分复用(OFDM)系统的一项关键技术.利用帧前导字中的重复性训练序列进行频偏估计是一种简便有效的处理方法.本文根据Morelli和Mengali[3]算法,提出适用于无线局域网系统IEEE802.11a OFDM[1]的载波频偏估计算法和性能界.在此基础上,提出将短和长训练序列的估计结果综合考虑的两种估计算法,进一步改善估计性能.     

QPSK数字化解调中载波同步技术研究

分析了判决辅助载波同步和非判决辅助载波同步的基本原理,研究了基于信号相位的载波频偏估计算法和基于信号自相关函数载波频偏估计算法,提出了基于恒包络零自相关(CAZAC)序列为前导的载波同步算法,并对基于CAZAC序列的载波恢复算法进行了分析和计算机仿真,结果表明该算法性能优良且实现简单。     

协作OFDM系统中改进的载波频偏估计算法

协作OFDM系统中,由于OFDM技术的引入,使协作通信系统对载波频率偏移非常敏感,很小的频偏就会引起子载波间的干扰.提出了协作OFDM系统中基于前导符号改进的载波频偏估计算法,设计了一种用PN序列调制指数序列得到的前导符号.仿真结果表明,该算法对协作OFDM系统的载波频偏估计性能明显优于传统算法.     

基于检测域的水声OFDM系统多普勒频偏补偿

通信系统发送端和接收端之间的相对运动会使正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系统子载波频率因多普勒效应而发生偏移,进而影响整个OFDM通信系统的性能。针对由通信节点之间相对运动而引起的判决结果模糊问题,提出了基于检测域的频偏估计算法。该方法利用连续波(Continuous Wave, CW)信号,首先在频域估计出多普勒因子进行粗补,而后通过检测域的频偏估计算法进行多次迭代对信号进行细多普勒补偿。仿真结果表明,该方法能够很好地弥补信号中未被完全补偿的多普勒频偏,具有良好的抗多普勒引起的载波间干扰(Inter-Carrier Interference, ICI)能力。最后进行了水池实验,验证了算法的可行性。     

基于迭代滤波机制的OFDM系统的频偏估计

本文提出一种估计OFDM系统频偏参数的新思路:将一些原用于单载波调制信号的频偏估计算法,与迭代滤波机制相结合,提高其精度,使之满足OFDM的要求,从而用到OFDM系统的同步中.本文举了一个具体例子,matlab6.0平台上的仿真结果表明例子给出的算法估计精度高、捕获范围大,有很好的应用价值.     

适合突发传输的非数据辅助载波频偏估计算法

针对突发条件下线性调制信号的载波频率同步,研究了基于非数据辅助的直接判决引导频偏估计算法和开放环频偏估计方法。研究结果表明,直接判决引导频偏估计算法复杂度较低,适用于对性能要求不高的系统。开放环频偏估计算法计算简单,其复杂度低于直接判决引导频偏估计算法,估计时间短适合突发通信系统。     

一种1090ES相位编码信号的同步算法

载波同步是对1090MHz扩展电文(1090MHz Extended Squitter,1090ES)的相位编码信号进行相干解调的前提和基础,研究针对这种调制方式的基于数据辅助的载波频偏估计算法。构建了1090ES相位编码信号的频偏估计模型,提出了一种基于遗传算法的频偏估计算法,详述了该算法的特点及其实现步骤,并通过MATLAB仿真,分析比较了该算法与Kay算法、Fitz算法及M&M算法的频偏估计性能。该算法的频偏估计范围可以达到采样频率的50%,在信噪比高于3 dB时,频偏估计的均方误差接近于修正的克拉美罗界,并且可以同时兼顾频偏估计精度和频偏估计范围。     

OFDM传输分集中的频率同步

近年来结合OFDM的传输分集技术得到了普遍关注。可是OFDM的一个固有缺点是其对频率偏移非常敏感,因此如何对基于OFDM的传输分集系统进行有效的频偏估计和校正是一个值得探讨的问题。为此该文给出了一种基于导频的粗频偏估计方法和盲自适应细频偏估计算法,并通过仿真验证了所给方法的有效性。     

基于ESPRIT算法的子载波交织型OFDMA上行链路频偏估计

频率同步问题对于OFDMA系统来说至关重要。本文针对子载波交织分配的OFDMA系统上行链路，利用其接收信号周期性的结构特征，提出一种基于ESPRIT算法的多用户频偏估计算法，通过子空间旋转不变的特点估计各用户的载波频偏。仿真表明，利用该算法进行频偏估计具有良好的准确性。     

MIMO OFDM系统中同步和信道的联合估计

提出了一种MIMO OFDM系统的定时恢复、频率同步和信道估计的联合算法。为了减少算法的复杂度，算法分两步完成：首先利用接收信号的自相关函数进行粗同步和信道估计，得到时延和频偏的粗估计，然后在粗估计基础上采用最大似然准则进行精确的同步和信道估计。仿真结果表明，该算法能够达到很好的效果，系统误码率接近已知信道响应时的情况。     

Low Complexity Time Synchronization Algorithm for OFDM Systems with Repetitive Preambles

In this paper, a new time synchronization algorithm for OFDM systems with repetitive preamble is proposed. This algorithm makes use of coarse and fine time estimation; the fine time estimation is performed using a cross-correlation similar to previous proposals in the literature, whereas the coarse time estimation is made using a new metric and an iterative search of the last sample of the repetitive preamble. A complete analysis of the new metric is included, as well as a wide performance comparison, for multipath channel and carrier frequency offset, with the main time synchronization algorithms found in the literature. Finally, the complexity of the VLSI implementation of this proposal is discussed.     

基于循环移位前导序列的OFDM载波同步方法

提出一种基于循环移位前导序列的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统载波同步方法，该方法根据离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）的时移性质，构造循环移位前导序列，并设计了两个频偏估计器。由估计器1完成粗同步，而精同步采用两个估计器的最优线性组合完成。在多径信道下优化估计器的设计，消除了均方误差中出现的地板效应。新算法与传统算法相比，估计范围大，运算精度高，且估计范围和精度可灵活调节。同时分析并得出了本估计方法的Cramer—Rao下限。仿真结果表明，新算法降低了均方误差和误码率，有效提高了系统性能。     

利用CAZAC序列共轭对称性的OFDM时频同步算法

符号定时和载波频率偏差将严重影响OFDM系统的性能。基于具有重复结构的CAZAC序列,提出了一种仅利用一个CAZAC符号实现符号定时、整数倍频偏与小数倍频偏估计的同步算法。首先,所提算法在完成粗定时同步的同时得到整数倍频偏估计。然后根据整数倍频偏估计值对定时估计进行修正,最后完成小数倍频偏估计。分析与仿真结果表明,该算法相比于传统PARK算法,不仅完成了定时估计,而且得到了频偏估计;相对于经典SC算法,不但提高了传输效率,还显著改善了OFDM系统的定时与频偏估计性能;相比于利用CAZAC序列的同步算法,提高了算法的估计精度以及对多径信道的适应性。      

多径衰落信道下的OFDM时频联合同步算法

符号定时和载波频率偏差将严重影响OFDM系统的性能。基于具有重复结构的CAZAC序列,提出了一种仅利用一个CAZAC符号实现符号定时、整数倍频偏与小数倍频偏估计的同步算法。这种算法在完成粗定时同步的同时得到整数倍频偏估计,然后根据整数倍频偏估计值对定时估计进行修正,最后完成小数倍频偏估计。分析与仿真结果表明,该算法相对经典算法,不但提高了传输效率,还显著改善了OFDM系统的定时与频偏估计性能,相比CAZAC序列算法,提升了多径信道下的同步性能。     

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...     

一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。     

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。     

Joint estimation of symbol timing and carrier frequency offset of OFDM signals over fast time-varying multipath channels

In this paper, we present a novel joint algorithm to estimate the symbol timing and carrier frequency offsets of wireless orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals. To jointly estimate synchronization parameters using the maximum likelihood (ML) criterion, researchers have derived conventional models only from additive white Gaussian noise (AWGN) or single-path fading channels. We develop a general ML estimation algorithm that can accurately calculate symbol timing and carrier frequency offsets over a fast time-varying multipath channel. To reduce overall estimation complexity, the proposed scheme consists of two estimation stages: coarse and fine synchronizations. A low complexity coarse synchronization based on the least-squares (LS) method can rapidly estimate the rough symbol timing and carrier frequency offsets over a fast time-varying multipath channel. The subsequent ML fine synchronization can then obtain accurate final results based on the previous coarse synchronization. Simulations demonstrate that the coarse-to-fine method provides a good tradeoff between estimation accuracy and computational complexity.     

Joint Synchronization and Channel Estimation for OFDM Systems

1Introduction Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) has become a popular technique for transmis-sion of signals over wireless channels . OFDMhas beenadoptedinseveral wireless standards such as Digital Au-dio Broadcasting ( DAB) , Digital Video Broadcasting(DVB-T) ,the IEEE 802 .11a[1]Local Area Network(LAN) standard and high performance LAN type 2(HIPERLAN/2)[2]standard. OFDMis also being pur-sued for Dedicated Short-Range Communications(DSRC) for road side to …