DVB-T接收端同步系统设计与仿真

提出了一种DVB-T接收端的同步方案,包括符号粗同步-精载波频偏联合同步、符号精同步-采样钟相位联合估计、粗载波频偏估计3个部分,完成DVB-T接收端同步,并给出了该同步方案在高斯信道、莱斯信道下的仿真结果.     

一种可靠的OFDM系统时间和频率同步方案

在无线信道中,由于多径和频偏的存在,影响了OFDM系统中同步的准确性.结合中国移动多媒体广播(CMMB)信道帧结构、调制及其信道,提出了一种适用于多径衰落信道、高频偏的OFDM系统时间和载波频率同步方案,能准确地完成帧同步和频偏估计.     

一种新的基于保护间隔的数字音频广播系统载波同步方法

分析了利用保护间隔估计数字音频广播（DAB）系统载波细频偏时码间串扰带来的误差，降低码间串扰对码元同步影响的基础上，提出一种改进的利用保护间隔计算载波细频偏的方法。20径的AGWN信道仿真结果表明，方法具有较好的性能。提出的方法也适用于其它的正交频分复用（OFDM）系统。     

OFDM同步跟踪阶段的频偏估计算法

ＯＦＤＭ对栽频偏差是很敏感的，因此不仅在同步的捕获阶段，而且在同步的跟踪阶段，精确的频偏估计是很重要的。文献［３］提出了一种简化的相干判决反馈的迭代算法来估计同步跟踪阶段的载频偏差，对于１２８个子载波、ＱＰＳＫ调制的ＯＦＤＭ系统，在多径衰落信道下，当频偏小于子载波间隔的１５％时，频偏估计的标准方差小于１％，但是这个结果是在假设信道频率响应、定时偏差、载波相位等参数已知的条件下取得的，而当这些参数的估计存在误差时，由仿真结果可看出，频偏估计性能恶化了，因此，提出了采用差分判决反馈的频偏估计算法，虽然只能估计小于子载波间隔 ８％的频偏，但差分判决反馈算法不需要知道信道的参数，由于在同步跟踪阶段，频偏一般都较小，因此采用差分判决反馈算法可以很好地估计出同步跟踪阶段的频率偏差。     

基于比特域叠加训练序列的载波同步方法

针对突发通信面临的频偏较大和频谱资源有限的问题,本文提出一种基于比特域叠加训练序列的载波同步方法。该方法在发送端将稀疏化后的编码码字与训练序列在比特域通过模二加的方式相叠加,使得训练序列隐藏于发送数据中,在传输过程中共用频谱资源,增强突发通信的抗截获能力;在接收端提出一种抗干扰能力较强的载波同步方案,该方案利用隐藏训练序列进行频偏估计,并使用粗同步与精同步相结合以提高估计精度。仿真结果表明,所提出方案在低信噪比下实现精确度较高的频偏估计,具有±0.45的频偏捕获范围,相比于基于时分复用系统的载波同步方案在低信噪比（-4 dB）下有更加精确的频偏估计性能,并且在AWGN信道下和瑞利衰落信道下通信系统性能分别有0.5 dB和0.7 dB的增益。      

一种高效的OFDM载波频偏盲估计方法

针对正交频分复用（OFDM）系统,提出了一种低复杂度、高性能的载波频偏盲估计 方法。该方法充分利用载波频偏估计代价函数在一定区间内的单谷特性,采用黄金分割法搜 索载波频偏估计代价函数极值,从而大大降低其计算复杂度。最后对该方法和Tureli′s MU SIC-like(TML)载波频偏估计方法在加性高斯白噪声信道和多径信道环境下进行了仿真,结 果表明, 在同等条件下该方法的计算复杂度大大低于TML载波频偏估计方法。     

一种全数字化载波频偏估计器算法

本文提出一种适合ＱＡＭ调制信号的全数字经载波频偏观测器算法,它用于不再采用锁相环同步器的全数字接收机中直接测量频偏的大小,文中提出了频偏观测器算法,接着引入频偏的卡尔曼滤波算法,最终把频偏观测器与卡尔曼滤波器相结合构成了频偏估计器,为存在较大偏的移动通信信道中解决载波同步问题提供了一种实现方案。     

高速率8PSK信号的载波同步及实现

提出一种高速率8PSK信号的载波同步方案,数字锁相环组合频偏搜索实现接收机小频偏的载波同步;多组小频偏同步单元的并行操作获得接收机大频偏的粗略估计,基于反馈闭环实现载波粗同步,然后由一组小频偏同步单元完成残余频偏的精确跟踪及相位同步.分析了载波同步的抖动特性,并基于FPGA实现了该方案.测试结果表明,该载波同步方案动态范围大,跟踪性能好,相位抖动小,长期稳定性好,在中低信噪比下,系统实现损耗小于0.5dB.适合于中继卫星信道高速率8PSK信号的载波同步.     

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。     

基于导频信道估计的MIMO同步算法

针对多输入多输出（MIMO）技术的应用需要,研究了MIMO同步算法,提出了一种基于导频和信道估计的联合同步算法。该方法运用基于二阶矩的盲估计算法进行信道估计;再把信道估计的结果用最小均方误差准则做均衡,并设计一种特别的导频来估计载波频偏并估计信道时延。在不同条件下进行仿真,分析结果表明：在复杂信道环境下算法的性能相比传统算法有显著提高,研究结果对MIMO的工程应用有较好参考意义。     

OFDM传输系统同步方案简介

本文研究数字地面电视DVB-T的OFDM传输系统接收端的同步。根据OFDM的原理特点和DVB-T标准,设计同步方案。该方案采用多载波(OFDM)系统时域插在循环保护间隔携带的冗余信息进行粗符号和分数频率偏移估计。该方案利用OFDM系统时域插入的保护间隔前缀所携带的冗余信息,进行粗符号同步和分数频率偏移估计。FFT后,再利用频域插入的连续导频进行整数频偏估计,及利用分散导频通过估计信道冲击响应,实现精符号同步。仿真表明,同步设计在加性高斯白噪声信道能达到最佳性能,在慢衰落Rayleigh信道下也有较好的性能。     

基于CAZAC序列的水声通信技术研究

针对CI/OFDM系统对同步的敏感要求,提出了一种基于CAZAC序列的时频同步算法。该算法不仅可以实现定时同步,还可利用定时同步的相关结果和循环相关的原理实现小数倍频偏和整数倍频偏的估计与补偿。仿真和实验结果表明,在水声信道下,该算法具有良好的时频同步性能。     

Joint carrier frequency synchronization and channel estimation for OFDM systems via the EM algorithm

A joint carrier frequency synchronization and channel estimation scheme is proposed for orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system. In the proposed scheme, carrier frequency synchronization and channel estimation are performed iteratively via the expectation-maximization (EM) algorithm using an OFDM preamble symbol. Moreover, we analytically investigate the effect of frequency offset error on the mean square error (MSE) performance of channel estimator. Simulation results present that the proposed scheme achieves almost ideal performance for both channel and frequency offset estimation.     

一种基于频域相关实现OFDM时频同步的方法

该文根据频域相关的原理,提出了一种新的用于无线移动信道下的正交频分复用(OFDM)系统的时频同步算法。该算法能够同时实现时间同步与频偏估计。该算法设计了一个长为一个OFDM信元的前缀信元,使用在频率域相关的方法来实现初始时间同步。该算法利用时间同步的相关结果以及匹配相关的原理实现初始频偏估计,并且能够将初始频偏估计的估计范围扩展到整个OFDM的系统带宽。仿真结果表明,在高斯信道与衰落信道下,该算法具有良好时频同步性能。     

RLS-Based Joint Estimation and Tracking of Channel Response, Sampling, and Carrier Frequency Offsets for OFDM

This paper proposes a pilot-aided joint channel estimation and synchronization scheme for burst-mode orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. Based on the received signal samples containing pilot tones in the frequency domain, a cost function that includes the carrier frequency offset (CFO), sampling clock frequency offset (SFO) and channel impulse response (CIR) coefficients is formulated and used to develop an accompanying recursive least-squares (RLS) estimation and tracking algorithm. By estimating the channel CIR coefficients instead of the channel frequency response in the frequency domain, the proposed scheme eliminates the need for an IFFT block while reducing the number of parameters to be estimated, leading to lower complexity without sacrificing performance and convergence speed. Furthermore, a simple maximum-likelihood (ML) scheme based on the use of two long training symbols (in the preamble) is developed for the coarse estimation of the initial CFO and SFO to suppress dominant ICI effects introduced by CFO and SFO and to enhance the performance and convergence of the fine RLS estimation and tracking. Simulation results demonstrate that, over large ranges of CFO and SFO values, the proposed pilot-aided joint channel estimation and synchronization scheme provides a receiver performance that is remarkably close to the ideal case of perfect channel estimation and synchronization in both AWGN and Rayleigh multipath fading channels.      

LTE系统中一种串行的整数倍频偏和扇区检测算法

在LTE系统中,用户终端( UE )在开机后首先会进行小区搜索。针对传统的小区搜索方案中整数倍载波频偏( ICFO)和扇区ID是通过利用主同步信号( PSS)进行联合检测这一问题,提出了一种串行的整数倍频偏和扇区ID估计算法。该算法利用PSS的对称性,将ICFO和扇区ID进行分开检测,通过对接收的频域PSS进行归一化差分相关,消除了信道的影响,从而增强了检测性能。将联合估计算法和提出的串行估计算法进行仿真对比,结果表明提出的算法相较于传统方法可以取得更好的检测精度,并且运算复杂度仅为传统方法的1/3。     

高速移动环境下OFDM系统载波同步

在分析OFDM系统载波频偏信号模型的基础上,提出了基于单OFDM前导符号载波同步的高效算法。将基于前导符号相关的方法和基于循环前缀相关的方法融合,应用信道估计和均衡补偿信道中的残留频偏,从链路级研究易于实现的载波同步算法,在高速无线多径Rayleigh信道下,相对频偏ε<±0·5的条件下车速120km/h时获得十分理想的载波同步结果。     

基于判决反馈的OFDM载波频率同步环路

对OFDM系统中一种基于接收时域信号重构的载波频率盲估计算法进行了进一步的研究,分析了在这种方法中影响估计精度的4个方面的因素。为了减少载波频率估计的剩余误差,通过在频率补偿时增加反馈因子,提出了一种基于判决反馈的载波频率同步环路结构。通过调整同步环路的环路增益,可以获得更好的频率跟踪性能。如果信噪比达到9dB,即使存在较大的频率漂移,剩余频偏也被限制在子载波间隔的1%以内。     

利用ZC序列的OFDM同步及稀疏信道估计

利用ZC序列构造了新导频符号,能够在时域兼具完成OFDM符号定时同步,频偏估计及稀疏信道估计。符号定时同步无需本地序列,频偏估计在时域完成不需要进行FFT,稀疏信道估计则选取优化的由ZC序列形成的感知矩阵对时域信道进行感知,并以OMP算法重构。仿真结果表明,新方法能在时域以较高的精度完成同步和稀疏信道估计。     

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.