选择性分集合并中信噪比估计问题的研究

针对高速列车无线测控通信系统,研究了多信道选择性分集合并问题.在加性高斯白噪声(AWGN)信道和多径衰落信道下,对四种信噪比(SNR)估计算法的性能进行了仿真分析,并通过均衡技术改善了多径信道下SNR估计的准确性,计算机仿真结果验证了方法的有效性.     

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。     

通用滤波多载波通信系统中干扰抑制均衡算法

作为5G多载波技术强有力的候选对象,通用滤波多载波利用子带滤波技术抑制带外功率泄露,进而降低同步要求和获得更高的频谱效率。本文首先针对通用滤波多载波在慢时变多径信道下的性能进行了分析和研究;其次为消除多径信道所带来的干扰,提出了适用于该多载波系统的信道估计方案,该方案设计了具有重复样式的导频结构进行信道估计,复杂度低;最后针对通用滤波多载波在多径信道下容易遭受符号间干扰的问题,提出了基于干扰消除的Zero-Forcing均衡算法和基于迭代干扰消除的均衡算法,两种算法均能够在消除ISI的基础上进一步地消除ICI和IBI。仿真结果表明,本文提出的信道估计和均衡算法能有效消除通用滤波多载波技术在多径信道下所经受的ISI、ICI和IBI。      

多径信道下MIMO系统发送天线数估计

为了解决认知无线电或信号截获中多径信道下MIMO系统发送天线数估计问题,首先分析了现有模型在多径信道下失效的原因,将MIMO多径信道模型等效变换出一种虚拟信道矩阵,从而建立多径信道下MIMO系统发送天线数估计模型;然后,利用随机矩阵理论中协方差矩阵最小特征值分布的相关研究结果,证明了时不变瑞利信道的协方差矩阵最小特征值收敛于第二类Tracy-Widom分布,分析了该特点对发送天线数估计的影响,并提出一种改进的RMT估计算法来估计多径信道下MIMO系统发送天线数.最后对改进算法进行了仿真验证,结果表明在低信噪比和小数据条件下,改进算法的估计性能相比RMT算法有较大提升.     

基于序列自相关的信道估计与均衡算法FPGA实现*

针对传统的单载波频域均衡算法存在的受信道随机噪声影响较大的缺点,利用序列自相关性进行信道估计,有效解决了随机噪声对信道均衡的影响问题,并结合工程实际,在该信道估计算法的基础上,对频域均衡的实现进行了适应性改进。选用Altera公司的EP3C120F484芯片实现了该算法,设计了频域均衡系统的FPGA实现方案。经验证,该算法能同时适应多径和噪声干扰严重的复杂信道。     

基于PSP均衡技术的CPM检测算法

针对时变频率选择性衰落信道,研究了连续相位调制（CPM）信号的逐幸存检测算法。该算法在未知信道状态的条件下,利用训练序列对信道参数进行初始估计。在对CPM信号进行Viterbi解调过程中,采用PSP技术实现信道的无延时跟踪。基于频域均衡的CPM检测算法虽然可以有效抗多径干扰且计算复杂度较低,但不能对时变信道进行跟踪。仿真结果表明,在时变多径信道下,基于PSP均衡的CPM检测算法能有效地进行信道参数估计,比频域均衡算法具有更好的误码性能。     

FMT系统中的迭代信道估计和Turbo均衡

在滤波多音调制(FMT)系统中,为了消除由于原型滤波器非理想重构特性和多径信道所导致的符号间干扰,提出了一种联合迭代信道估计和Turbo均衡的FMT系统接收方法,通过对FMT系统中每个子信道的等效冲激响应进行迭代估计,然后采用基于线性滤波器结构的Turbo均衡器来消除符号间干扰.仿真结果表明,不论采用QPSK调制方式还是16QAM调制方式,经过2次以上的迭代后,相比较于传统的判决反馈均衡算法,新算法的误码率性能得到了大大改善.     

无人飞行器通信中联合信道估计和Turbo均衡

Turbo均衡技术能有效克服信道多径、消除符号间干扰(ISI),从而提高接收机整体性能。针对无人飞行器地空视距链路信道这种快时变多径信道,提出了一种联合信道估计和Turbo均衡的迭代接收算法。该算法采用单载波调制体制,通过信道估计和Turbo均衡之间相互反馈软信息来消除ISI。Matlab仿真结果表明,经过2次以上的迭代后,相比较于传统的单载波频域Turbo均衡算法,新算法的误码率性能得到了显著改善。     

一种改进的稀疏多径信道盲辨识算法

针对无线多径稀疏信道,利用信道有效近似思想,提出了一种改进的基于矩阵外积分解的信道盲辨识与盲均衡算法。算法首先利用改进的VIA信道阶数估计准则,对多径稀疏信道“有效部分”的阶数进行精确估计,然后利用改进的矩阵外积分解算法估计出信道冲激响应的“有效部分”,最后利用该估计结果对接收数据进行反卷积运算,恢复出发送信号。为了降低噪声以及信道冲激响应中的“零抽头”部分对信道盲辨识性能的影响,本算法对噪声方差估计方法进行了改进,提高了算法在中、低信噪比条件下的盲辨识性能。与现有算法相比,本算法不仅降低了对信噪比的要求,而且克服了基于LC准则的子空间算法(SSA, Subspace Algorithm)的相位偏转问题,其中噪声方差的估计方法也可应用于信噪比估计技术。仿真实验以及对SPIB微波信道测试结果验证了本文算法的有效性。      

TDS-OFDM系统信道估计与均衡技术的研究

提出了一种在没有循环段前缀下使数据循环化的算法,先采用基于PN序列进行时域迭代相关检测方法估计出时域信道响应,再用估出的信道响应对之后的OFDM符号进行循环化重构,从而CP-OFDM的信道均衡方式在此系统下也同样适用.仿真结果表明,结合这两种算法后能使系统在各种多径条件下具备令人满意的性能.     

Blind identification and equalization based on second-orderstatistics: a time domain approach

A new blind channel identification and equalization method is proposed that exploits the cyclostationarity of oversampled communication signals to achieve identification and equalization of possibly nonminimum phase (multipath) channels without using training signals. Unlike most adaptive blind equalization methods for which the convergence properties are often problematic, the channel estimation algorithm proposed here is asymptotically ex-set. Moreover, since it is based on second-order statistics, the new approach may achieve equalization with fewer symbols than most techniques based only on higher-order statistics. Simulations have demonstrated promising performance of the proposed algorithm for the blind equalization of a three-ray multipath channel     

DFT-S-OFDM系统中基于DFT的软迭代信道估计

在基于傅里叶变换扩展的正交频分复用（DFT-S-OFDM）系统中,为了消除由多径传播和多普勒效应导致的信道间干扰（ICI）,提出了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的软迭代信道估计算法。该算法将传统DFT信道估计技术与Turbo均衡技术相结合,利用Turbo均衡器反馈的软信息来更新初始信道估计响应,进而消除噪声和ICI。Matlab仿真结果表明,在多径信道下,经过2次以上的迭代后,该算法的误码率（BER）性能得到了显著的改善。     

Improved Frequency Domain Channel Estimation and Equalization for MIMO Wireless Communications

This paper introduces an improved frequency domain channel estimation method based on interpolation vectors for single carrier frequency domain equalization (SC-FDE) with the multiple-input multiple-output (MIMO) scheme. The proposed algorithm is derived by employing the least squares (LS) criterion, and a specified application for the wide sense stationary uncorrelated scattering (WSSUS) Rayleigh fading channel is presented. The channel frequency domain responses estimated at two adjacent pilot blocks are used to track the time-variant channel information, which can effectively improve the accuracy of channel estimation without significantly increasing complexity. Maximum mean square error (MMSE) frequency domain equalization based on the estimated channel is employed in the receiver to recover transmitted signals. This paper also investigates a training sequence design method for multiple transmit antennas and a noise variance estimation method. Numerical simulation results show that the proposed methods can perform very well for fading channels with long multipath delay and high Doppler spread.     

基于压缩感知技术的双向中继信道估计

设计了一种基于压缩感知（compressive sensing, CS）技术的双向中继信道（two-way relay channels, TWRC）估计方法,并具体采用正交匹配追踪算法（orthogonal matching pursuit, OMP）对OFDM系统下的信道脉冲响应进行估计。双向中继信道往往呈现出稀疏多径结构,这种结构会随着信号空间维数的增大而越加明显。传统的线性估计方法没有考虑到TWRC的潜在稀疏性,因而导致了对关键通信资源的过度使用。而基于CS的TWRC估计方法能够很好地利用这种传输信道的稀疏多径结构,与传统线性估计方法相比,在获得同样估计性能的前提下,需要的训练序列长度大大减少,有效地提高了频谱、能量等资源利用率。同时,所采用的OMP算法的时间复杂度主要依赖于信道稀疏度,因此计算效率往往比传统的方法高。仿真也证实了基于CS的TWRC估计算法的优越性。      

一种短波信道中数字信号调制方式识别算法

短波天波信道存在多径效应及冲击和高斯噪声.针对短波信道特点,提出先利用零记忆非线性系统抑制冲击噪声,后分段盲均衡,基于最大后验概率识别的分类方法.零记忆非线性系统可抑制冲击噪声,而让信号无失真通过.分段均衡减弱信道时变和参数估计误差对均衡器影响.由于冲击噪声的瞬时性和信道时变性,使每段信号均衡效果并不一样,采用最大后验概率的方法选用均衡效果最好的一段信号识别.仿真表明,在典型短波信道且含有冲击噪声情况下,信噪比10 dB时,平均识别概率大于90%,该算法适合在实际中应用.     

单载波频域均衡在地空高速数据链的应用

地空数据链的信道属于低仰角的多径信道,存在较严重的符号间干扰。正交频分复用(OFDM)是得到认可的有效抗多径方案,单载波频域均衡(SC-FDE)采用与OFDM相似的频域均衡方式,具有与OFDM相近的性能和复杂度,并克服了OFDM的一些不足。在比较SC-FDE和OFDM相似性、分析SC-FDE的信道估计与均衡基础上,提出了采用SC-FDE的地空高速数据链解调器结构,该结构在保留单载波处理的优点条件下实现高效的频域均衡。     

The research on channel estimation and signal-noise ratio estimation based on minimum error entropy kalman filter for single carrier frequency domain equalization system

In this paper, the channel estimation and signal-to-noise ratio (SNR) estimation technique of single-carrier frequency domain equalization (SC-FDE) system under low SNR in aeronautical multipath channel are studied, a SNR estimation algorithm which is easy to implement in engineering and an improved LS channel estimation algorithm based on Kalman filter using minimum error entropy (MEE-KF) are proposed. This paper first introduces the SC-FDE system and introduces the principle of MEE-KF, and then, the channel estimation flow based on MEE-KF is obtained by combining it with the traditional LS channel estimation algorithm, which makes the estimation results perform better. Simulation results show that after getting more accurate noise variance, the channel estimation results can better follow the changes of the channel after MEE-KF processing, so as to resist the doppler frequency offset effect and make the channel estimation results more accurate, that is the channel response results of the data part can be closer to the real situation, so that the communication performance of SC-FDE system has also been greatly improved.     

在OFDM系统中用循环前缀对时变色散信道进行估计

目前，正交频分复用（OFDM）技术困能在无线时变信道中进行高速数据传输而受到广泛的关注。在相干的OFDM系统中，接收机能否获得准确的信道状态信息（CSI）是系统性能提高的关键。为了能在接收端获得准确的CSI和提高系统的传输速率，文中将文献[3]的算法由单路发射推广为I/Q两路发射，采用复抽头系数的FIR滤波器对多径衰落信道进行建模，并用通常被丢弃的循环前缀作为训练序列对信道进行估计和均衡，仿真结果表明改进的算法在相同的子数和子载波和比文献[3]传输效率提高一倍的情况下能有效地自动跟踪信道的变化。