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。     

高速移动环境下OFDM系统载波同步的混合结构算法

在分析载波频偏OFDM系统信号模型基础上，提出了基于前导符号循环前缀相关和前导符号相关的混合结构载波同步的算法，将基于循环前缀相关的方法和前导符号相关的方法融合，从链路级研究了易于实现的载波同步算法，在高速无线多径Rayleigh信道下，车速120km／h时，比较了两种不同的载波同步算法仿真结果。     

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.     

宽带OFDM系统中的频率同步算法与FPGA实现

频率同步是宽带OFDM系统中的关键技术,IEEE 802.11a 采用OFDM技术,利用其前导序列的重复结构,提出了一种分步的粗细频偏捕获与校正算法,同时为了补偿时域同步后的残余相差和适应信道的时变特性,还提出了一种基于频域导频的相位跟踪方案.通过仿真对算法性能进行了分析,并通过FPGA实现验证了算法在宽带OFDM无线接入系统中应用的有效性.结果表明,算法可以对±2个子载波频率间隔内的载波频偏实施快速捕获与跟踪,估计精度达10-3,满足突发分组传输OFDM系统的快速同步要求.     

OFDM系统中一种新型联合时频同步算法

OFDM同步技术是OFDM系统中的关键技术。针对OFDM系统面对的大范围频偏问题,提出了一种新的基于单个训练符号进行OFDM同步的算法,构造了新的训练序列以及新的频偏估计函数,该算法能在最大范围内对载波频率偏移做出有效的估计,并且不需要特定结构的训练符号。基于高斯白噪声信道的仿真比较表明了该算法具有较强的优点。     

突发OFDM系统中的快速符号定时同步

提出了一种在突发OFDM系统中,基于改进前导序列的快速粗符号定时方法。与传统算法比较,该算法不受频率偏移的影响,适合于频偏捕获之前的符号定时同步。运算复杂度降低,适合于突发通信中的快速同步。提高了定时精度,克服了传统算法符号定时模糊的缺点,所以特别适合于突发模式下频偏捕获之前的快速粗符号定时同步。     

一种基于Gloay互补序列的MIMO-OFDM系统同步方案

提出了一种利用Gloay互补序列构造的训练序列用于MIMO-OFDM系统进行同步的方案.在承载数据的偶数序号子载波上发送由Gloay互补序列组成的复数序列,其余子载波置零,由此构成训练序列作为前导符.算法利用前导符经多载波调制后的特点进行符号同步和分数倍频偏估计,利用取值为( 1,-1)的复数训练序列构造的差分序列估计整数倍频偏.在详细介绍了同步算法的基础上,给出了系统仿真结果.结果表明,这种同步方案算法估计精确度较高,同时具有实现复杂度低的优点.     

多载波CDMA系统中的频域线性相位内插算法

多载波CDMA系统结合了正交频分复用（OFDM）技术和CDMA技术的优点,自1993年提出以来就受到广泛的重视。本文主要讨论了载波频偏对连续OFDM符号的影响,提出了一种新的频域线性相位内插算法来估计信道响应,以对抗载波频偏对连续OFDM符号引起的相位旋转。理论分析和仿真试验都证明我们提出的算法能有效减少载波频偏对系统性能的影响。这种新算法适用于使用导频信号块状分布的多载波CDMA系统或OFDM系统。     

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。     

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.     

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.     

无线局域网环境中OFDM系统频偏综合估计

本文提出了一种针对IEEE802．11a OFDM系统频偏综合估计算法，该算法分两个过程对OFDM频偏进行估计；捕获过程和跟踪过程，计算机仿真表明，该算法在不降低估计误差均方差的情况下，相对于其它使用前导字进行频偏跟踪的算法能够提供更大的频偏估计范围，具有更高的频率和更低的计算复杂度。     

Joint optimization of time and frequency synchronization based on polynomial sequences for OFDM systems

In orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems, time and frequency synchronization are two critical elements for guaranteeing the orthogonality of OFDM subcarriers. Conventionally, with the employment of pseudo-noise (PN) sequences in preamble design, the preamble information is not fully utilized in both symbol timing offset acquisition and carrier frequency offset estimation. In this article, a new synchronization algorithm is proposed for jointly optimizing the time and frequency synchronization. This algorithm uses polynomial sequences as synchronization preamble instead of PN sequences. Theoretical analysis and simulation results indicate that the proposed algorithm is much more accurate and reliable than other existing methods.     

基于导频信号的MIMO-OFDM同步技术

MIMO-OFDM技术将成为第4代移动通信系统的关键技术,因MIMO-OFDM对时间和频率偏移非常敏感,因此MIMO-OFDM同步显得尤为重要。提出了一种新的MIMO-OFDM定时同步和频偏同步技术。以GCL序列为基础设计了一个新的符合MIMO-OFDM同步技术的导频序列,通过对该导频序列进行2次相关得到频率估计,并将所得频率运用到定时同步中,得到更为准确的时间估计。仿真结果表明,在相同的信噪比情况下,该方法可以使得系统的误码率和帧传送误码率相对传统方法得到进一步减小。     

一种基于PN序列的OFDMA上行链路参数估计和信号检测方法

该文研究了OFDMA上行链路的频偏信道参数估计和信号检测问题,设计了一种OFDMA上行链路发射信号帧结构,信号帧的帧头由PN序列构成;提出了基于PN序列的频偏信道参数估计算法;并根据频偏信道参数采用时域最小均方误差检测算法进行信号检测。仿真表明:该文提出的频偏信道估计算法充分利用PN序列的相关特性,具有良好的抗噪特性、衰落信道适应性和高的估计精度;而时域最小均方误差信号检测算法也具有较好的误比特率性能。     

一种基于前导序列的OFDM信息调制技术

OFDM系统中的前导序列通常被设计用于接收端的定时同步和频偏估计,并不包含任何有效的比特信息。在前导序列中调制比特信息的设计方式一定程度上能够提升通信系统的频谱效率,并拓展了前导设计的功能。通过对CAZAC序列进行相位旋转和循环移位处理,提出了一种新的在前导序列设计中嵌入信息数据的方案。调制信息后的CAZAC序列仍具有恒包络特性和良好的周期自相关性,并设计了相应的时频同步算法和信息提取方法。相比已有方案,所提的前导设计方式在不影响定时同步和频偏估计性能的情况下,提高了信息承载能力。分析与仿真结果表明,对于相同长度的前导序列,所提方案在信息承载量和传输可靠性方面均优于现有方法,同时可以取得较好的定时同步与频偏估计性能。      

Synchronization method based on a new constant envelop preamble for OFDM systems

The synchronization method using the available constant envelop preamble is analyzed, and a new preamble weighted by pseudo-noise sequence is proposed, with which a novel timing and frequency offset estimation method is presented for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems in this paper. By the proposed method, the accuracy of the timing offset estimator is significantly improved, and the estimate range of the frequency offset estimator is greatly enlarged with no loss in accuracy. The performance of the proposed method is demonstrated by simulations.