MIMO-OFDM系统定时与多径时延估计

提出的多入多出正交频分复用（MIMOOFDM）系统的定时估计和多径时延算法主要基于本地训练序列与接收信号的相关运算,其中引入噪声估计、一阶无限冲激响应（IIR）滤波器及删除相关值旁瓣处理,以提高定时估计精度;引入多帧联合统计,以提高多径时延估计精度. 仿真结果表明,该算法可有效抵抗频率选择性衰落信道影响,在低信噪比条件下,达到精确的定时同步;在信噪比大于6 dB,信道抽样速率为20 MHz时,多径时延估计均方误差（MSE）可达到10-7.     

多径超宽带系统修正自相关符号同步方案的实现

采用迭代修正的接收波形作为本地相关器的样本函数,给出了一种并行自相关符号定时同步的实现方法,该方法减少了由波形畸变带来的能量损失,加快了同步定时的收敛速度. 信道模型以Intel提出的S—[KG-*4]V为基础,探讨了超宽带信号在多径状态下,符号定时同步对误码率等性能的影响. 仿真结果表明,与“多径超宽带系统同步时间在毫秒级”的结论不同,该电路可以在微秒级时间内实现准确、快速的同步     

一种适用于多径衰落信道的OFDM定时同步算法

提出一种新的正交频分复用定时同步算法,该算法深入研究了在多径衰落信道中第1径不是最强径的情况下,滞后的离散傅里叶变换(DFT)窗定时导致的符号间干扰影响系统性能的问题,通过采用本地产生伪随机噪声(PN)序列与接收信号进行求相关的方法,很容易分离出每条径并搜索到最强径。同时考虑到通常第1径处于深衰落的时间不会持续很长,采用Alpha滤波器,对定时度量函数起到平滑平均的作用,并且进一步引入前向搜索窗以及门限的概念,能准确定位出第1径的位置,大大提高了定时算法的准确概率,因而该新定时算法非常适于多径衰落信道。     

多径信道下的IR-UWB快速捕获算法

脉冲超宽带(IR-UWB)的传统同步算法捕获时间长,且IR-UWB信道多径情形严重,导致同步捕获十分困难.针对该问题提出了多径信道下一种新的快速捕获算法,利用多径信道特征构造两个本地模板信号分别与接收信号相关,比较其相关输出后,自适应改变模板信号重复相关运算,迅速减小搜索区域;当达到一定迭代次数后,在新的搜索区域上采取串行全搜索方法捕获同步延迟,估计信道多径信息.理论分析和仿真结果表明,相比传统捕获算法,该算法捕获时间大大缩短,能够捕获多径能量,而且可以进行信道估计,便于PRAKE(partial rake)接收.     

频率选择性信道下的多天线信号分量合成算法

信道的多径效应和噪声会严重地影响信号的通信质量,可以通过空间分集技术提高信噪比和降低多径的影响。针对频率选择性信道下的多天线信号合成问题,给出了一种在未知信道下无需进行符号同步的多天线信号分量合成算法。在频域,该算法按照每频点信噪比最大化准则对信号进行加权合成,提高合成输出信号的每个频点信噪比,降低合成信号的衰弱特性。另外,分析了采用FFT实现时的相关问题,并利用常用的QPSK和16QAM信号进行仿真验证,最后对合成前后的信号进行解调。结果表明该算法能够有效地提高信号的接收质量,无需信号的定时同步和载波同步,对信号调制方式透明,为频率选择性信道下的低信噪比信号合成提供了新的解决思路,具有较强的实用价值。     

OFDMA测距中一种新的定时偏移估计算法

为了在正交频分多址(OFDMA)测距中实现精确的定时偏移估计,提出了一种定时偏移估计新算法．该算法首先利用接收到的OFDMA测距信号估计受定时偏移影响的信道系数．基站分别利用各定时偏移预计值补偿该信道系数,并搜索补偿后信道系数自相关函数的最大峰值,确定定时偏移真实值．由于没有利用接收测距信号的时域相关,所提算法避免了现有的时域相关算法在多径信道中相关峰互相叠加影响估计精度的问题,在多径信道中受到影响较小．还推导了所提算法的理论精度限和复杂度．仿真结果表明,在无线多径信道下,所提算法搜索步长采用一个采样周期时,其10dB信噪比下的定时偏移估计精度比参考算法的精度提高近1倍．     

多径衰落信道下OFDM定时同步算法的研究

利用循环前缀（CP）能量差分特性和集相关特性对已有的定时同步算法加以改进,提出了一种新的正交频分复用（OFDM）符号同步算法. 在多径衰落信道环境下,CP的能量差分特性和集相关特性在CP后部均未受到多径的破坏,所提算法优化利用了CP的这2种特性. 仿真结果表明,该算法在多径衰落信道下能获得较好的符号定时同步性能;同时消除了频偏对符号定时的影响,且在一定范围内随多普勒频移的增加,符号定时同步性能得到进一步改善.     

用于MIMO OFDM系统的定时同步算法

提出了一种用于多输入多输出正交频分复用(MIMO OFDM)系统的定时同步算法。算法利用恒幅零自相关码（CAZAC）的自相关特性及自反特性生成用于定时同步的训练序列,在接收端采用对称相关器计算接收信号相关值以确定定时位置。仿真结果表明,本算法无论是在集中式MIMO系统或是分布式MIMO系统中都能有效的进行定时同步,尤其用于分布式系统时,新算法能更有效的估计出天线间的延时。     

多径衰落信道中M进制正交码直扩系统的性能

研究了ＢＰＳＫ 调制的Ｍ 进制正交码直接序列扩频系统在多径衰落信道中的相干接收性能．推导了不采用分集接收和采用选择性分集合并两种策略时平均误比特率表达式,并给出了相应的近似计算方法．着重讨论了非理想接收条件下接收机存在同步误差时的系统接收性能,并在此基础上分析了信道特征、接收策略以及码片定时误差和载波相位误差对系统性能的影响．     

基于自相关系数插值的迭代符号定时同步

在无线数字通信系统中,全数字化接收机以固定的时钟进行采样,容易出现符号采样偏差,需要在接收端进行估计并补偿。针对符号定时估计的问题,提出了一种基于自相关系数插值的迭代符号定时同步算法。该算法分为两个步骤：粗同步与精同步。粗同步先利用零相滤波器或三相滤波器组对接收信号进行匹配滤波,再利用滑动自相关的方法对同步头序列进行相关运算,当超过同步门限时,开始进行同步跟踪对自相关系数进行峰值搜索,以确定精同步搜索区间。精同步直接在搜索区间内进行迭代搜索,迭代过程中需要先根据估计的时延值生成群时延的匹配滤波器以对接收信号进行补偿,再利用最小二乘逼近函数度量,同时,采用高斯插值的方法提高搜索速度以获取精确的估计结果。与传统算法相比,该算法降低了同步搜索过程中的计算复杂度,同时利用迭代搜索易于实现高精度的符号定时同步。仿真结果表明：对于长度为64的同步头序列,在高斯白噪声信道条件下,信噪比–2 dB时,该算法利用两次迭代即可逼近克拉美罗界;在信噪比为10 dB,针对±1/2符号周期内的采样偏差,本文算法的MSE性能均优于升余弦插值、MMSE插值与多相滤波器组算法;在瑞利信道、CCIR中等信道以及CCIR坏信道下也能进行有效的估计,适合无线数字通信系统的信道环境。     

OFDMA上行多用户交织信号同步与分离

主要研究正交频分多址接入(OFDMA)上行链路中采用交织子载波分配方案的多用户信号同步及分离。采用交织子载波分配方案的OFDMA上行链路中,每个用户信号在一个OFDM符号内都具有一定的周期性结构。首先利用信号的结构特性并借助于子空间的方法估计得到多用户的频率偏移;然后,对接收到的信号应用最小均方误差滤波恢复单用户信号波形,从而同时实现了多用户信号分离及频率同步;最后,基于恢复的单用户训练信号对每个用户的时间偏移进行估计。广义线性调频序列(GCL)具有理想的周期自相关特性和最优的互相关特性,以及低峰均功率比特性,因而被用作训练序列来估计每个用户的时间偏移。仿真结果表明,本方案在多径衰落信道下是有效的。     

单载波频域均衡技术的定时同步研究

针对符号定时误差容易引起单载波频域均衡（SC-FDE）调制中的符号间干扰问题，提出了一种符号定时同步的新算法.该算法基于IEEE802.16推荐的帧结构,利用多个前导字的独立互相关特性和数据序列中插入的独特字（UW），对定时误差进行初始估计，并用内插环路进行定时估计误差的跟踪，获得定时同步结果.计算机仿真结果表明，在白高斯噪声信道和多径衰落信道条件下，该算法定时估计结果的方差和均值与理想条件下的结果一致，定时误差出现概率集中在正确位置.与传统定时同步方法相比，该算法可以获得精确的符号定时同步性能，且不增加系统的运算资源.     

分布式天线无线通信系统性能分析

提出一种针对于CDMA系统设计的分布式天线无线通信系统,系统中的分布式天线把接收到的无线信号通过光纤传送到中央处理单元,在中央处理单元进行RAKE接收,同时可以得到宏分集效果。由于分布式天线相隔足够远,阴影衰落效果也必然统计独立,包络服从Rice-Lognormal分布。给出了Rice-Lognomal复合信道情况下RAKE接收机中断概率和平均误码率的表达式,同时通过仿真给出了不同衰落信道情况下的性能曲线。仿真结果表明,采用CDMA分布式天线无线系统,可以提高中断概率和降低误码率,是为未来移动通信系统设计的一种有效方案。     

最小正交频移多载波直扩系统的地址码设计

为了设计出载波间隔只有码片周期倒数一半的多载波直接扩频系统,提出一类分组零相关窗（ZCW）地址码. 此地址码由某些ZCW互补码与扩展矩阵直积得到,每个互补码扩展成一组码,组内码字的相关特性取决于扩展矩阵,不同组之间的码字仍有ZCW. 接收机只需对一组码字而非所有码字联合检测. 仿真表明,这类分组码在多径信道中以1~2 dB的信噪比代价就可几倍地提高传信率.     

OFDM系统中一种改进的基于循环前缀的同步迭代算法

在考虑了多径衰落信道的影响下改进了基于循环前缀的最大似然(ML)同步迭代算法,利用多个OFDM符号中相同位置的抽样点相加对参与相关计算的抽样点进行了修正,使抽样点的幅度变化降低,从而提高了同步迭代算法的精度。同时弥补了原ML迭代算法只在高斯白噪声信道背景下才能得到准确的定时和频率偏差估计的不足,实现了多径衰落信道下的同步估计。分别在高斯白噪声信道下和多径衰落信道下进行了仿真实验,结果表明:改进迭代算法在任一信道下都具有较好的同步性能。     

多径衰落信道下OFDM信号盲识别

针对多径衰落信道下正交频分复用(OFDM)信号调制识别难题,提出一种基于循环自相关的OFDM信号调制识别算法.通过对多径衰落信道下具有循环前缀的OFDM信号循环自相关特性的数学推导,验证了在一定延时处,OFDM信号的循环自相关会出现峰值,而单载波信号无此峰值,据此特性可以实现多径衰落信道下OFDM信号和单载波信号的调制识别.该算法消除了如符号时间估计、载波估计、波形恢复、信噪比估计等预处理过程,计算复杂度低,识别率较高.理论分析及仿真结果均验证了该算法的正确性和有效性.     

组合信道干扰下的非相干混合扩频通信系统性能分析

在MFSK调制非相干混合扩频通信系统信道中出现部分带宽噪声干扰、多用户干扰、非选择性慢莱斯衰落和高斯白噪声等噪声干扰的情况下,对混合扩频通信系统的性能进行了分析。并且给出了非选择性慢莱斯衰落、部分带宽噪声干扰、混合系统中总用户数、信噪比和M对非相干异步DS\|SFH混合扩频通信系统性能的影响。     

Design and performance analysis of the PQMC-NRCDSK

Aiming at the problems of a low information rate and the poor bit error performance of traditional chaotic keying schemes, a Phase Quadrature Multi-Carrier Noise Reduction Correlated Delay Shift Keying (PQMC-NRCDSK) scheme is proposed. In this scheme, the superposition of chaotic sequence and its time delay sequence is used as the reference signal, and the product of the chaotic sequence and its time delay sequence with data information is used as the information bearing signal. The reference signal and information bearing signal are transmitted by the carrier with different frequencies and quadrature phase, and multiple antennas are used to transmit and acquire signals at the sender and receiver, respectively. The error performance of this scheme in the multi-path fading channel is studied in detail and verified by theoretical analysis and experimental verification. Experimental results show that the theoretical analysis is consistent with the simulation results, and the correctness of the theoretical analysis is verified. The information rate of the PQMC-NRCDSK scheme is higher than that of the MC-CDSK and CDSK schemes under the same carrier number, and is twice as high as that of the MC-CDSK scheme. On the other hand, the error performance of the PQMC-NRCDSK scheme is obviously better than that of the above schemes.