小波包分复用系统子载波的构造及调制实现

小波包分复用(WPDM)系统中作为子载波的小波包基函数必须是连续解析的,但实际中很难得到,通常需要对其进行逼近.通过滤波器系数采用迭代卷积的方法来对小波包基函数进行离散逼近,构造出的子载波满足小波包基函数的正交性.同时用此方法实现了多载波调制,并将该系统与正交频分复用(OFDM)系统在多径时延信道下进行了比较.仿真结果表明,WPDM系统在抑制ISI和ICI方面以及对定时偏差的影响上更具优势.     

一种TDS-OFDM系统信噪比估计方法

根据数字电视地面广播TDS-OFDM通信系统的特点,提出了一种基于时频域数据辅助的OFDM系统信道信噪比估计方法.该方法利用系统传输参数信令(TPS)作频域自相关估计系统噪声功率.同时充分利用PN码自相关特性在时域估计出各子载波信道传输系数,从而估计出各表征各子载波信道状态的的信噪比.仿真结果验证了该估计方法的有效性.     

基于子载波消噪和小波变换的频谱池信道估计

提出一种基于子载波消噪和小波阈值去噪的多天线频谱池信道估计方法．多天线接收信号携带的噪声同时分布在禁用子载波和可用子载波上,为了降低噪声对信道估计带来的影响,需要分步消除这两部分噪声。禁用子载波携带的噪声可在频域消除,可用子载波上的信号可通过小波变换做降噪处理．在低信噪比和没有信道统计特性的条件下,将信号转换到频域对禁用子载波做消噪处理,采用最小二乘（Least square,L S）方法在时域进行信道估计,并对各支路信道估计进行小波阈值去噪处理,进一步降低可用子载波噪声对信道估计性能的影响．最后通过最大比合并（Maximal Ratio Combining,MRC）的方法得到合并信号的最小二乘信道估计．仿真分析表明,采用子载波消噪和小波阈值去噪的信道估计方法可有效提高多天线频谱池系统性能．      

单载波频域均衡信道估计分析

针对高速率信息传输系统中多径衰落对单载波频域均衡(SC-FDE)信道估计造成的影响,在SC-FDE原理基础上,将无线通信中信噪比估计和SC-FDE中信道估计结合起来,对现有信噪比估计算法进行优化。分析和仿真结果表明,此方法能有效地改善多径衰落信道中信道估计的有效性,提高了频域均衡的效果,从而改善了SC-FDE系统的误码率(BER)性能。     

LOFDM系统大载波频偏的盲估计算法

该文研究了网格正交频分复用(LOFDM)系统中大载波频偏的盲估计.在低信噪比及虚子载波存在的假设下,基于最大似然准则(ML)推导出LOFDM系统大载波频偏盲估计算法.该算法利用了信号的时变自相关函数特性,频偏估计的范围为所有子载波宽度.计算机仿真表明,该算法也适用于高信噪比条件下的载波频偏估计.与基于信号二阶循环平稳特性(CS)的盲载波频偏估计算法相比,提出算法的均方根误差(RMSE)性能在加性高斯白噪声(AWGN)信道和广义平稳非相干散射信道(WSSUS)条件下均有很大程度的改善.     

基于小波包函数的正交MC-CDMA及其性能

本文将小波包变换理论应用于多载波码分多址(MC-CDMA)系统,提出一种基于小波包函数的正交调制方法.系统中,发端数据串并转换成若干子信道,每个子信道的数据进行直序扩频,不同子信道上的数据以chip调制不同的小波包函数作为基带传输波形.小波包函数的一系列优良性质,使系统能有效地抗多径干扰,抑制子信道串扰、多址干扰等.本文对系统在多径Rayleigh慢衰落信道中的性能,进行了理论分析和计算机仿真.结果表明,本系统比基于DFT的MC-CDMA有较大的性能改善.     

频率选择性衰落信道下OFDM子载波数盲估计

提出了一种在频率选择性衰落信道下的基于高阶循环累积量的OFDM信号子载波数盲估计方法,扩展了该方法的适用范围,并进行了理论推导和试验仿真。结果表明OFDM信号的特定高阶循环累积量仅在子载波位置存在,通过检测循环频率的个数可以估计出子载波数。高阶累积量具有良好的抗噪性能,在低信噪比下具有良好的估计性能。     

基于解调数据二阶统计特性的OFDM盲频偏估计方法

OFDM系统对载波频偏(CFO)非常敏感,CFO破坏了子载波正交性从而引起载波间干扰(ICI)导致系统性能下降.本文分析了CFO对解调数据二阶统计特性的影响,提出了一种适用于频率选择性衰落信道下的非数据辅助的频偏估计方法,利用解调数据二阶统计量矩阵的对角能量提取CFO信息,可实现CFO的精确估计.该方法不需要发送导频数据和信道响应先验知识,因而提高了系统传输效率.文中同时给出了估计的闭环求解方法,大大简化了实现复杂度.最后对算法在多径信道环境下进行了仿真,结果表明本文提出的估计方法在低SNR时仍具有较好的估计性能.     

一种基于OFDM的协同通信策略

为了有效对抗频率选择性衰落,将正交频分复用(OFDM)技术应用于协同通信系统,针对该系统的特点,提出了一种带循环冗余校验(CRC)的选择子载波译码转发策略.应用此策略,中继节点可以根据信道估计的结果选取衰落较小的子载波转发被自己正确解码的信息.仿真结果表明,与传统的译码转发策略相比,该策略具有更好的误码性能.     

基于SAMP重构算法的OFDM系统稀疏信道估计方法

为了提高OFDM系统稀疏信道估计的精度和减少导频子载波的数目,本文将OFDM系统频率选择衰落信道时域稀疏冲激响应的参数估计问题转化为压缩感知理论中在稀疏度未知及存在噪声干扰情形下复数稀疏信号的重构问题,提出了分别基于基追踪降噪（BPDN）和稀疏度自适应匹配追踪（SAMP）的两种OFDM系统稀疏信道估计方法。在导频数和信噪比均相同的情形,与传统的最小二乘法（LS）、匹配追踪-最小二乘法（MP-LS）的信道估计方法相比,仿真结果表明所提出的两种方法无须将信道的稀疏度作为先验知识,并具有归一化均方误差小和误比特率低的优点。在所提出的两种方法中,基于SAMP的方法比基于BPDN的方法具有运行速度快、性能更接近Cramer-Rao界的优点,且导频子载波仅为系统子载波的12.5%,信噪比约大于10dB时,采用基于SAMP的方法在信道稀疏度未知的情形也能获得满足实际应用的误比特率。      

地空衰落信道下JTIDS信号信噪比盲估计

针对地空衰落信道下联合战术信息分发系统（JTIDS）信号信噪比的估计问题,提出了一种适用于单脉冲和双脉冲时隙结构JTIDS信号的接收信噪比盲估计方法。首先,利用信道实时最大时延粗估计值确定无符号间干扰的数据区间;其次,基于JTIDS信号脉冲时隙结构中静默时间的保护间隔特性估计噪声功率;最后,根据选定区间数据的自相关函数估计接收信号的信号功率,从而估计出接收链路的信噪比。仿真实验结果表明,取单时隙样本长度时,在巡航、起降两种空中平台状态下,提出估计方法在较宽信噪比范围内具有良好的均方误差估计性能,可满足JTIDS系统的信噪比估计需求。     

高速场景下基于叠加导频的迭代EKF信道估计方法

针对正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）系统在高速移动场景下时/频域选择性衰落（双选衰落）和非平稳特性给信道估计带来的技术挑战,本文采用导频与数据叠加的帧结构,提出一种基于基扩展模型（Basis Expansion Model,BEM）的迭代扩展卡尔曼滤波（iterative Extend-Kalman Filter,iEKF）信道估计方法.基于BEM信道模型且采用EKF信道估计方法可以联合估计出信道冲激响应（Channel Impulse Response,CIR）与时变的时域自相关系数,有效消除子载波间干扰（Inter Carrier Interference,ICI）.同时,为了进一步消除叠加导频位置处的数据符号干扰,我们提出将叠加位置处的数据和导频先解耦、后重构再进行迭代EKF的信道估计方法.仿真分析表明,相较传统叠加导频的信道估计方法和导频符号辅助调制（Pilot Symbol Assisted Modulation,PSAM）估计方法,本文提出的信道估计方法在高速场景特别是低信噪比的条件下,具有更高的估计精度,更强的鲁棒性及更大的吞吐量.     

Soft Decoding Assisted SNR Estimation Under Block Fading Channels for Orthogonal Modulations

The performance of the coded orthogonal modulation (OM) system under slow fading channels heavily depends on the estimation of the signal-to-noise ratio (SNR), including the fading amplitude and the noise spectral density. However, a relatively long packet of pilot symbols is often required to guarantee the accuracy of the SNR estimation, which makes it impractical in some situations. To address this problem, this paper proposes an iterative SNR estimation algorithm using the soft decoding information based on the expectation-maximization algorithm. In the proposed method, a joint iterative loop between the SNR estimator and decoder is performed, where the extrinsic information generated by the soft decoder is employed to enhance the estimation accuracy and the SNR estimated by the estimator is used to generate the soft information to the decoder. Also, no pilot symbols are needed to estimate the SNR in the proposed estimator. The Cramer–Rao lower bound (CRLB) of fully data-aided (FDA) estimation is derived to works as the final benchmark. The performance of the proposed algorithm is evaluated in terms of the normalized mean square errors (NMSEs) and the bit error rates (BERs) under block fading channels. Simulation results indicate that the NMSE of the proposed estimator reaches the CRLB of the FDA estimator and outperforms that of the approximate ML (ML-A) estimator proposed by Hassan et al. by 4.1 dB. The BER performance of coded OM system with the proposed estimation algorithm is close to the ideal case where the channel fading and the noise spectral density are known at the receiver.     

基于谱相关的CBOC信号参数盲估计

针对低信噪比下组合二进制偏移载波(CBOC)调制信号的参数盲估计问题,提出了利用谱相关对CBOC信号进行参数估计方法。首先给出了CBOC信号模型,然后根据CBOC信号的数据通道和导频通道之间有良好的正交性特点,详细推导出其谱相关函数可以化简为两个BOC信号谱相关函数的叠加,最后根据CBOC信号循环频率截面的特点进行峰值检索后,实现对伪码速率、载频速率和副载波速率的盲估计。推导结果和计算机仿真分析表明,该方法可以实现在低信噪比下对伪码速率、载频速率和副载波速率的有效估计。     

基于MMSE 信道估计的VRVP-MQAM 方法性能研究

信道估计对于VRVP-MQAM系统的整体性能至关重要,论述了VRVP-MQAM方法在实际应用中遇到的问题,针对假定CSI已知的传统研究方法,该文通过采用MMSE算法进行信道估计,研究了MMSE估计误差对VRVP-MQAM方法的ASE性能影响,并在Rayleigh衰落信道下进行了仿真,仿真结果表明:与信道状态已知(=1)相比,MMSE估计误差(=0.9时)会产生1~3 dB左右的ASE性能差距;当平均SNR为20 dB时,MMSE算法下信道状态的平均频谱效率为0.3 bps/Hz,比理想信道状态的平均频谱效率低。因此,VRVP-MQAM方法的应用将会越来越广泛。     

A novel estimation method of timing offset for OFDM based WLAN systems

The conventional timing synchronization methods based on time domain correlation have the problems of timing metric plateau in Additive White Gaussian Noise(AWGN) channel and estimation error in multipath fading channel. To resolve the problems, this paper proposes a novel timing metric using the characteristics of long training symbols in IEEE802.11a and a new timing recovery method based on the new timing metric for Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM)-based WLAN systems. The proposed timing metric is defined as a sum of absolute values of the imaginary parts of all the subcarrier samples. It exhibits a unique characteristic that is very sensitive to the true synchronization point since it has minimum value at the true synchronization point and maximum around the true synchronization point. The simulation results show that the performance of timing synchronization is significantly improved, as a result, the probability of error estimation is lower than 10^-4 when Signal-to-Noise Ratio(SNR) is more than 10dB.     

直扩系统时变单音干扰抑制的新方法

针对直接序列扩频通信系统中的时变单音干扰,提出了一种频域干扰估计时域对消的新方法。在系统中,将干扰信道建模为时变衰落信道。该算法首先在频域对时变单音干扰信号参数进行估计,然后对时变单音干扰进行重构和对消,推导了理论误码率公式。理论分析和仿真结果表明,该算法性能由干扰功率和多普勒频移等因素决定。在频率选择性衰落信道下,当信噪比为20dB,扩频增益为16,干扰信道多普勒频移为100Hz时,该算法可以抑制20dB(干信比)的单音干扰。      

时变条件下MIMO-OFDM系统中的信道估计算法

本文设计了时变多径衰落条件下MIMO-OFDM系统中一种新的信道估计算法.该算法结合递归EM算法和Kalman预测对时变信道进行跟踪.借助软球形译码器(List Sphere Decoder,LSD)产生的搜索列表,递归EM算法序贯遍历搜索列表中可能的符号组合来估计各个子载波上的信道频率响应;基于获得的信道频率响应估计,Kalman预测器利用衰落信道的时域二阶统计特性进一步跟踪信道时变.仿真结果表明:本文设计的算法可以有效跟踪信道时变,性能优于传统的软输入Kalman滤波算法.     

Multicarrier signal detection and parameter estimation infrequency-selective Rayleigh fading channels

A new joint signal detection and channel parameter estimation scheme is proposed for multiple subcarrier signaling with pilot symbol-assisted modulation (PSAM) schemes. The proposed scheme estimates a pair of parameters associated with the generation process of the fading frequency selectivity, which is common to all the subcarriers. This parameter estimation can effectively extract information regarding the fading frequency selectivity through the pilot symbols received not only by the subcarrier of interest, but by other ones as well. The fading complex envelope with each subcarrier is derived from the estimates of the parameter pair. With the proposed scheme, performances are evaluated through simulations and are compared with the performance of a subcarrier-by-subcarrier detection scheme     

时分数据调制偏移载波信号的多参数盲估计

针对时分数据调制二进制偏移载波(TDDM-BOC)信号副载波速率、伪码速率以及载频等参数盲估计问题,该文提出一种基于频域累积的循环自相关算法。首先在接收端对TDDM-BOC信号求循环自相关函数,再在频域累积,通过检测不同切片上的谱峰间隔,可以同时估计以上多个参数。仿真实验证明了改进型的循环自相关算法能在低信噪比下达到较为精确的估计性能,这为我国北斗导航接收机的研发提供了一定的理论参考。