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。     

一种优化的OFDM符号定时与频偏估计算法及其FPGA实现

符号定时与频偏估计是OFDM系统中的关键技术之一.本文分析了符号定时偏差与载波频偏对OFDM系统性能的影响,提出了一种优化的最大似然同步算法,并给出了在FPGA中的硬件实现方案,得到其仿真结果.传统的循环前缀符号同步算法,仅仅利用一个OFDM符号的循环前缀及其相应部分的相关性,其相关峰值不明显,同步效果不理想.本文提出一种充分利用连续多个OFDM符号同时进行相关功率运算,在同样信噪比的情况下,相对于单个OFDM符号进行同步估计的系统,符号定时与频偏估计的精度更高,误差更小.     

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。     

一种适用于OFDM系统的定时同步算法

OFDM接收机需对突发信号实现快速准确的定时同步,而传统的定时同步算法易受大频偏和低信噪比的影响。文章提出了一种结合差分法和短前导整体互相关法的定时同步算法。其定时同步估计值在大频偏、低信噪比的条件下仍然具有很好的鲁棒性。十分适合于OFDM系统。     

WCDMA下行信道的时隙同步及频偏补偿算法研究

WCDMA作为成熟的移动通信技术衍生出多种类似的通信系统。为改善低信噪比及大频偏环境下的系统时隙同步性能。分析基于传统分段非相干累加方法在该环境下的应用局限性,使用一种基于频偏补偿与时隙同步相结合的增强时隙同步算法,仿真证明该算法可以有效提高系统的时隙同步性能。并提出基于变补偿频率步长与相干累加时隙长度相结合的频偏精补偿方案,仿真证明在低信噪比下可快速使频偏范围收敛至6Hz以内。对实际空口采集数据进行处理,验证完成了小区搜索的过程。     

一种基于星间光链路的帧同步与频偏估计方法

为了解决星间激光通信不同步导致的信息质量差与解调难度大等问题,针对滑动互相关算法帧同步易受载波频偏影响的不足,采用计算仿真的方法分析了星间多普勒效应引起的载波频偏程度,提出差分相关算法以实现帧同步与载波频偏估计,并给出硬件实现方案,分析了差分相关算法的帧同步与载波频偏估计性能。结果表明,差分相关算法能够实现大载波频偏影响下的帧同步,且具有较强的频偏估计性能,采用差分相关算法后系统的误码性能提升近3dB。此结果说明,差分相关算法是解决星间激光链路同步问题的有效方法。     

基于一种新的自相关函数实现的衰落信道载波频偏和定时同步估计

针对多天线系统提出一种可用于频率选择性衰落信道的载波频偏估计算法.该算法使用特定的训练序列,采用数据辅助的方法估计频偏,同时利用新的自相关定义完成定时同步.这种算法对时钟同步误差不敏感,可在多倍采样率下工作,易于实现且具有较高精度.     

跳频电台中的CPM符号定时同步和频偏估计

提出了一种CPM的符号定时同步和频偏估计方法.首先分析了符号定时同步精度和频率偏差对解调性能影响.针对超短波跳频电台,提出了采用波形相关和最大似然估计定时偏差的方法,将同步精度提高到Ts/16;同时提出了采用预置频偏校正法减小频偏的影响.计算机仿真表明,该方法能使CPM的解调性能接近准确同步、无频偏的性能,验证了CPM...     

WCDMA时隙同步算法的设计与实现

针对第三方手持探测系统对目标身份识别的需求,快速准确实现时隙同步是WCDMA探测系统正常工作的关键.首先通过对WCDMA时隙同步过程进行研究,指出传统时隙同步算法存在的缺陷,充分考虑系统频偏对时隙同步的影响,设计基于频偏补偿和时隙同步相结合的时隙同步方案.通过基于通用软件无线电平台处理系统,验证该算法能够克服较大系统频偏的影响,实现精确时隙同步.     

大频偏下OFDM系统的定时和频率同步算法

通过对已有训练序列产生方法的修改,使它能实现大频偏环境下定时和频率同步.该方法仅利用一个OFDM符号,就能同时实现定时同步和频率同步.其中定时同步方法和原有方法一样,而频率同步算法则由于训练序列产生方式的改变,可进行整数倍的频偏估计,因此在定时同步性能下降不大的情况下,实现了频偏估计范围的扩大,提高了系统的性能.     

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。     

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。     

基于车载信息的多普勒频偏校正

多普勒频偏是高速铁路环境下的宽带无线接入亟待解决的难点之一,以往的频偏校正方法将焦点集中于信号处理技术上,对于频偏校正性能的提升缓慢且有限。基于越来越准确的车载信息,提出了一种新的频偏校正方法。先利用高铁的车载信息,预先估算出频偏进行第一次补偿,再利用频偏估计相关算法估计和补偿残留频偏。仿真结果表明,方法复杂度低,补偿范围大,校正速度理想,能有效改善误码率。     

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5G NR系统PSS叠加分段的定时同步算法

对于第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)中的5G新空口(New Radio,NR)系统,同步信号检测算法的计算非常复杂,根据主同步信号的特性,提出了分段互相关与对应叠加的联合检测算法。该算法只对接收信号进行一次与本地主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)序列之和的分段相关处理,即可得到相关峰值的位置,并检测到粗同步点的位置,进一步对粗同步点做局部互相关,根据最大峰值检测出精同步点,降低了计算的复杂度。对传统互相关算法、分段互相关算法和改进算法进行了理论推导和复杂度对比分析,结果表明,相对于传统互相关算法,改进后的算法有效降低了计算量,提升了抗频偏性能。     

OFDM系统中对最大似然算法频偏估计的改进

深入研究了基于循环前缀(Cyclic-Prefix,CP)的最大似然算法(ML)算法。针对这个问题,对基于CP的ML算法做了如下改进,改进的算法同时对连续3个符号进行ML估计。符号定时同步时,当前符号同步信息能够通过前面2个符号的同步信息得到校正。在进行频偏估计时,通过使用观察窗,在窗口内进行连续频偏值的均值运算,对频偏估计值误差进行矫正。     

一种克服载波频偏的帧同步新方法

研究了基于对接收信号序列和本地序列进行互相关的帧同步方法。当接收信号存在较大载波频偏时,互相关结果的峰值与无载波频偏的情况相比将显著减小。因此,提出了一种基于分段互相关的帧同步方法,首先将相关窗分为数段,分别对各段接收信号子序列和本地子序列进行互相关,并将各段的相关结果合并后作为帧同步检测量。仿真结果表明,提出的帧同步方法在存在较大载波频偏的情况下仍然能够准确检测出帧起始位置。此外,该方法仅需在滑动互相关器的基础上添加少量的乘法器和加法器,因而具有较低的实现复杂度和较高的资源率用率。     

重叠滤波多音系统的频偏性能分析及优化

重叠滤波多音(O-FMT)是针对滤波多音(FMT)系统频谱利用率低的缺点而根据超奈奎斯特(FTN)概念引入子载波重叠得到的方案。鉴于O-FMT系统在频偏环境下的性能缺陷,理论分析了频偏对系统信号各部分的影响,比较了O-FMT与正交频分复用（OFDM）系统的抗频偏性能。针对频偏性能优化问题,提出了基于最佳线性无偏估计（BLUE）的改进盲估计算法,设计了基于频域滤波器系数的内嵌结构进行频偏补偿。仿真实验表明,O-FMT相比OFDM具有更好的抗频偏能力,改进的盲估计算法估计值精度更高,抗干扰、抗衰落能力更强,设计的频偏补偿结构可以使系统获得更好的性能。     

Accurate and Simple Time Synchronization and Frequency Offset Correction in OFDM System

1　Introduction　OFDMisaneffectivetransmissionschemetocopewithmultipathfading[1] .Byinsertingaguardintervalbetweensymbolsblockscalledcyclicprefix ,theInterSymbolInterference (ISI)canbemitigated .OFDMwasadoptedasthemodulationschemeforaDigitalAu dioBroadcasting (DAB)system[2 ] andisalsoproposedastheterrestrialHDTVtransportinEurope[3] .　SymboltimingoffsetsinOFDMreceiversnotonlyin troduceISIbutalsocauselinearphaserotationsofthesignalconstellationofthereceiverFastFourierTrans form (F…