基于最大似然算法的OFDM频偏估计研究

由于OFDM的高频谱利用率和传输可靠性均是以子载波间的正交性为基础的,因此对OFDM符号的频率偏差进行有效的估计和补偿具有非常重要的意义。由于多载波系统几乎都采用插入循环前缀的方法来消除符号间干扰,引入循环前缀后,每对间隔为N的样值之间具有相关性,因此利用循环前缀所携带的信息,采用最大似然估计方法进行频率偏差的估计,最后通过Monte Carlo方法对其进行了仿真验证,结果显示估计频偏与实际频偏的偏差很小。     

一种基于异周期结构的OFDM频偏估计方法

本文设计了一种具有异周期毗邻结构的新型循环前缀(Heter-cycle abutted CP,HCA-CP),在此基础上提出了相应的OFDM 频偏估计算法.该异周期毗邻结构循环前缀由短循环前缀CP1和长循环前缀CP2两部分构成.采用该异周期毗邻结构的OFDM符号具有双周期特征,其中短循环前缀CP1对应的周期为整个循环前缀的长度L,长循环前缀CP2对应的周期为OFDM符号的数据长度N.论文中频偏估计方法利用短循环前缀CP1做相关运算获得整数倍频偏,利用长循环前缀CP2做相关运算获得引小数倍频偏,通过引入较短的CP1,牺牲极少的资源,可以有效克服现有频偏估计方法中的固定频偏估计范围的缺陷,同时具有频偏估计范围大,精度高的特点.     

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CP-ESPRIT的MIMO-OFDM频偏估计算法

针对已有MIMO-OFDM盲同步算法需要较多接收数据的缺点,提出了一种基于循环前缀和ESPRIT思想的MIMO-OFDM频偏估计算法——CP-ESPRIT算法。算法利用接收信号中未被IBI污染的循环前缀和OFDM符号中相应的部分构造接收信号矩阵,然后利用ESPRIT方法求得频偏估计值。该算法只要一个符号就能估计频偏,且频偏估计范围为一个子载波宽度,可用于载波频偏精同步。仿真验证了算法的性能。     

一种低复杂度的无导频OFDM系统载波频率偏移的同步方法

针对OFDM系统存在的对载波频偏非常敏感的问题,提出一种低复杂度无导频小数倍频偏的同步方法.根据OFDM符号本身以及循环前缀的特性,在MLE算法之后对残余小数频偏进行同步.在频域完成子载波数据相位差的提取.通过重新利用MLE算法中的取复数相位运算模块,节约了硬件资源.仿真证明该方法能够有效纠正采样引起的频率偏差.     

一种LTE系统中基于循环前缀的载波频偏估计方法

无线信道环境下由于多普勒频移以及发送和接收端晶振频率的偏差造成的载波频偏导致LTE系统子载波间的干扰,影响数据的正确解调。本文提出了一种LTE系统中基于循环前缀的载波频偏估计方法,通过设定相关窗以调整数据相关位置,提高频偏估计的精度,同时通过累加一定符号的相关数据来平滑频偏调整值,通过对算法的性能进行分析和比较,本文提出的算法能获得对于加快载波频偏估计收敛速度和平滑频偏估计值,减小估计增益上有一定作用。同时通过设定相关窗还能够减小由于无线信道的多径传播带来的符号间干扰。     

基于循环前缀的OFDM系统频偏自适应跟踪算法

为了减小正交频分复用系统受频率偏差的影响,本文提出了基于循环前缀的频偏自适应跟踪算法,该算法利用循环前缀,对载波频偏进行跟踪.文中用最陡下降法和变步长自适应算法进行了计算机仿真,给出了频偏跟踪曲线和BPSK的星座图.理论分析和仿真结果表明,本文提出的方法运算复杂度低,并具有较好的收敛性,能够改善解调性能.     

基于异周期循环前缀的OFDM频偏估计方法

设计了一种具有异周期毗邻结构的新型循环前缀(Heter-cycle abutted CP,HCA-CP),并提出了相应的OFDM频偏估计算法.该异周期毗邻结构循环前缀由CP1和CP2两部分构成,使OFDM符号具有双周期特征.通过引入较短的CP1,牺牲极少的资源,可以有效克服现有频偏估计方法中的固定频偏估计范围的缺陷,同时具有频偏估计范围大,精度高的特点.     

一种基于双周期循环前缀的OFDM频偏估计方法

本文设计了一种具有双周期毗邻结构的新型循环前缀(Heter-cycle abutted CP,HCA-CP),并提出了相应的OFDM 频偏估计算法.该双周期毗邻结构循环前缀由CP1和CP2两部分构成,使OFDM符号具有双周期特征.论文方法通过引入较短的CP1,牺牲极少的资源,可以有效克服现有频偏估计方法中的固定频偏估计范围的缺陷,同时具有频偏估计范围大,精度高的特点.     

一种改进的基于训练符号的OFDM同步算法

根据一个OFDM符号前面的循环前缀是该符号最后一段数据的复制这一特性,结合Schmidl算法中特殊结构的训练序列,得出了一种改进的利用循环前缀来实现符号与频偏联合估计算法。先利用循环前缀的特性做粗符合同步,之后再利用Schmidl算法中的训练序列前后两部分良好的自相关性,来做细符号同步。仿真结果表明,新算法能够实现精确的符号定时,而且在AWGN和多径信道中均能较容易实现精确的频偏估计。     

一种DAB系统小数倍频偏估计新方法

载波频偏估计是OFDM系统接收机中关键的一环,该算法基于欧洲的Eureka 147 DAB标准,提出了一种新的小数倍频偏估计方法,首先利用循环前缀对小数倍频偏进行捕获,并补偿到数据中,再用本地相位参考符号与DAB帧中经过补偿的相位参考符号进行相关运算,实现剩余小偏的估计和跟踪.此方法具有频偏估计范围大,精度高的优点.仿真分析结果表明了该方法较文献[5]所提方法具有更好的估计性能.     

一种改进的适用于分组传输的OFDM频偏估计方法

提出了一种改进的基于训练符号的频偏估计方法.该方法通过综合利用训练符号和循环前缀的信息得到时域的细频偏估计,通过峰值检测得到频域的粗频偏估计.仿真结果表明,在多径衰落信道下,在频偏估计范围达到整个信号带宽的同时,本算法的估计精度也有了明显的提高,并且当信噪比达到12dB时,可以使剩余频偏限制在子载波间隔的2％以内.     

OFDM系统中符号和频偏联合同步算法研究

正交频分复用系统（OFDM）对同步误差十分敏感,当存在同步误差时．会引起严重的载波间干扰（ICI）和符号间干扰（ISI）。在AWGN信道以及频率选择衰落信道下,对基于循环前缀最大似然算法进行了仿真。并提出了基于循环前缀叠加子导频的符号和频偏联合同步新算法,实现了整数倍频偏（IFO）估计,仿真分析表明该算法具有较好的性能,并且计算量小。     

非合作通信中循环前缀线性调频信号的频率估计

针对非合作通信中循环前缀线性调频信号频率估计范围小的问题,提出了一种宽范围高精度的频率估计算法。该算法首先利用循环前缀的相关性确定符号周期起点,然后利用部分线性调频信号匹配相关确定接收信号的零频达到时刻,根据两者的时延差得到大范围频偏粗估计。最后,利用高精度单频估计算法估计匹配相关后波形的残余频偏,提高频率估计精度。理论分析和仿真结果表明,所提算法在保证估计精度的同时大大提高了频率估计范围,更适用于非合作接收环境。      

OFDM系统中时频同步环路算法设计与实现

为了克服正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multip lexing,OFDM）系统中时间和频率漂移,提出了一种基于pilot的定时跟踪算法。与基于循环前缀的频偏估计方法向结合,提出了一种适合工程实现的OFDM时频同步环路结构。环路完全利用数据符号中的冗余信息实现时偏和频偏的跟踪,降低了对OFDM同步符号的需求,提高了系统效率。在FPGA上实现了该同步环路,实测曲线证明该方法能够有效的补偿时偏和频偏。     

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。     

高性能的OFDM频偏估计新方法

频偏估计是OFDM的关键技术.本文提出了一种具有高精度的OFDM频偏估计新方法.新方法首先将接收信号与本地训练序列作相关来消除训练序列的影响,然后进行频率粗同步.补偿粗频偏后再利用消除训练序列影响的序列或循环前缀作相关实现频率精同步.新方法具有频率偏移估计范围大和估计精度高的优点.文中分析并得出这两种估计方法的频偏估计下界.此频偏估计方法使训练序列的设计更加灵活,可按时间同步或信道估计等性能最优来设计.     

DAB接收机中载波频偏估计

同步系统是 DAB 接收机的关键之一,针对其中的载波同步算法进行了分析。在理论分析载波频率偏差对 DAB 系统性能影响的基础上,介绍了2种分别用于载波粗频偏估计和细频偏估计的算法。粗频偏估计算法基于 DAB 信号所特有的相位参考符号(PRS),细频偏估计算法基于 OFDM 信号所特有的循环前缀(CP),对其它采用 OFDM 技术的系统具有很好的通用性。仿真结果表明这2种算法估计性能良好。     

OFDM系统中同步问题的研究

OFDM系统的实现还存在着一些方面问题,如：同步问题尤其是频偏,峰值功率与平均功率比值过高,器件的非线性化等。OFDM系统对同步偏差敏感是本文讨论的重点,尤其是频偏。因此怎样获得准确的符号定时和载波频偏估计对OFDM系统性能至关重要。本文围绕OFDM同步过程中的符号定时和载波频率偏差问题进行描述,在分别介绍同步过程中捕获和跟踪两个阶段各自一些典型算法基础上,对一种基于保护间隔／循环前缀（PI／CP）的联合实现符号定时和载波同步最大似然估计（MLE）算法进行叙述并仿真。     

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。