OFDM低压电力线通信系统的符号同步及其FPGA实现

为采用FGPA技术可靠实现基于G3-PLC协议的OFDM电力线通信系统的符号同步,推导了符号同步偏差对G3-PLC系统性能的影响。针对传统符号同步算法存在的算法复杂、FPGA实现困难等缺点,根据G3-PLC系统的帧结构,提出了基于训练序列的新的符号同步算法。仿真结果和FGPA实现效果表明,该算法不仅能够有效地实现G3-PLC系统的符号同步,而且运算量小,硬件资源消耗少。     

矿山透地通信OFDM符号定时同步算法

针对现有OFDM符号定时同步算法存在训练序列构造复杂、定时精度较低的问题,提出了一种基于线性调频序列的定时同步算法。该算法利用线性调频序列及其负共轭构成序列帧结构,实现了OFDM符号定时同步。Matlab仿真结果表明,该同步算法的训练序列相关峰更加尖锐,可以更精确地确定OFDM符号的起始位置。最后,利用DSP芯片设计实现了一个简单的OFDM基带通信系统,通过收发数据的一致性验证了该同步算法的正确性。     

基于CAZAC序列的MIMO-OFDM定时同步算法

针对MIMO-OFDM系统定时同步中的精确度问题,提出一种基于CAZAC序列的定时同步方法。通过CAZAC序列优化帧的定时目标、准确度以及结构,使得帧和符号同步同时实现,简化定时算法。帧同步和符号同步的联合实现,降低了定时算法的计算量并能够准确定义信道的第一径,能够在时域实现整数频偏的估计,在提高同步精度的同时降低了系统的复杂度,通过仿真验证了算法在Rayleigh衰落信道中性能的明显改善。     

基于训练序列的FBMC系统符号定时同步改进算法

为了提高传统滤波器组多载波(FBMC)系统符号定时同步算法的精确度,提出了一种新的基于训练序列的符号定时估计算法。该算法考虑了噪声因素对定时性能的影响,通过对训练符号重复延迟特性的分析,运用最小二乘法实现了较高精度的同步定时估计。理论分析和仿真结果表明,该算法的性能优于现有算法。     

电力线载波通信定时同步算法及其FPGA实现

基于电力线载波通信G3技术标准下的物理层协议,针对电力线上噪声干扰较大,造成帧同步有虚警现象,符号定时同步尖峰幅值随信号衰减变化以及尖峰的旁瓣超过门限等缺点,提出了准确性更高、占用硬件资源相对较少的电力线载波通信帧同步与符号定时算法。通过算法仿真,表明该算法在信噪比较低时,具有门限自适应性,能够克服旁瓣的干扰,并易于硬件实现的特点。在一发一收两块现场可编程门阵列(FPGA)开发板上验证,提出新的帧同步、符号定时算法和硬件实现方案,实现了对电力线载波通信的正交频分复用（OFDM）基带系统进行实时、连续、准确的定时同步。     

基于超宽带无线传感网络的导频优化脉冲同步算法

超宽带(UWB)技术因具有低功耗、极高时间和空间分辨率等特点成为无线传感网络主要物理层技术之一.本文主要研究基于发送-参考超宽带(TR-UWB)方式的传感网络信号检测与同步技术,文中提出一种新型自适应脉冲同步算法.该算法实现复杂度低,能够快速实现脉冲帧级同步.同步时间仅需要几个符号周期,同时把基于SQP的约束非线性最优化理论应用于设计脉冲导频符号进一步提高同步性能.此外,文中给出了两种脉冲符号级同步方法,它们在不同Eb/No时展现不同性能,可根据实际环境选择最适合的符号级同步方法.脉冲帧级同步具有自适应性,可根据实际的同步性能要求动态调节帧级同步的递归次数.理论分析和计算机仿真验证了该同步算法的性能.     

基于IEEE 802.11a突发OFDM系统的帧同步与符号定时同步算法研究

本文对基于IEEE802.11a突发OFDM系统的帧同步与符号定时同步算法进行了研究,并对符号定时误差的影响进行了分析。针对目前许多符号定时同步算法存在着算法复杂、门限值随信号能量变化等缺点,提出了一种利用短训练符号特性的符号定时同步算法。分析和仿真结果表明,该算法能够有效地提高系统的误码性能,并且具有门限自适应、算法运算量低的特点,适合于突发OFDM系统的快速符号定时同步。     

QAM全数字同步方案的研究与实现

针对高阶QAM系统对于载波恢复、符号定时的严格要求,本文提出并实现了一种全数字同步方案.在发送端插入导频,接收端先利用LMS自适应陷波算法分离导频和信号,接着使用NVS算法自适应地完成载波跟踪,然后将解调后的信号送往符号定时模块,通过基于能量检测原则的最大平均功率内插定时算法实现码元同步.基于TI的TMS320C542芯片的实现,表明上述方案是完全可行的.     

基于CAZAC序列的OFDM时频同步算法

针对Schmidl和Minn算法存在符号定时和频率同步精度不高,频率同步运算量大的缺点,提出一种新的基于CAZAC序列的OFDM同步算法.算法利用2个相同的CAZAC序列作为一个训练符号,并对第二个序列用CAZAC序列进行加权,在接收端利用训练符号所包含数据的重复性和CAZAC序列的相关性,进行符号定时同步;然后利用CAZAC序列具有的时域移位特性进行整数倍频偏估计.算法在时域完成,因运算量较小.仿真结果表明,新算法克服了Schmidl和Minn算法的缺点,在AWGN和多径信道下,均能精确同步并进行较大范围的频偏估计.特别是在信噪比较低时采用该算法能实现更准确的同步.     

一种数据辅助的OFDM符号定时同步算法

针对正交频分复用系统的同步偏差敏感性,提出了一种新的符号定时同步算法。该算法通过新设计的训练序列结构,得到新的符号定时偏移估计函数表达式。仿真结果表明,该算法有效地克服了Schmidl、Minn和Park算法中的符号定时缺陷,并且在低信噪比下能实现更准确的同步;另外,该算法在同等条件下符号定时偏移估计的均方误差更低。     

LTE系统中互相关主同步理论研究

针对LTE系统主同步训练符号结构,提出了一种基于ZC序列的LTE互相关主同步算法。该算法分别对接收信号进行整数倍频偏估计、符号定时估计、小数倍频偏估计;为了提高同步的精度以及系统在低信噪比下的同步性能,采用分段互相关和具有完美自相关性能的ZC序列,并能根据实际信道环境进行复杂度和同步精度的灵活选择。仿真结果表明,该算法同步性能较传统延迟相关算法SNR性能提高了6~9 dB。     

基于PN序列的OFDM时频同步改进算法

在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中,训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰,从而造成定时错误。针对该问题,将现有共轭对称结构的训练符号,乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号,基于新的训练符号给出定时同步测度函数,并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性,可有效消除循环前缀的相关峰,减少定时错误,提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明,该算法在改善同步性能的同时,可降低计算复杂度。     

OFDM系统中基于插值的频率同步

发送端和接收端时钟振荡器的不匹配以及多普勒偏移导致了载波频率偏差.在正交频分复用(OFDM)系统中,这种频率偏移会使信号产生很大的误差,严重影响系统的性能.因此在收发两端进行载波频率同步减小这种偏移是非常必要的.文中提出了一种OFDM系统中基于插值的载波频率同步算法,该算法仅需要一个OFDM训练符号,采用最大似然估计,完成频率偏移的捕获,在算法实现中,插值操作通过频域的循环卷积来完成.基于插值的同步算法独立于可能发生的载波相位偏移,具有很高的稳定性.仿真结果表明,作为一种捕获阶段的同步算法,能够给跟踪阶段一个很好的起点,从而改善系统整体性能.     

频率选择性衰落信道下的同步参数联合盲估计算法

对于多径频率选择性衰落信道以及低信噪比环境下线性调制信号的同步参数盲估计问题,提出基于循环累积量的载波频偏、初始相偏和符号定时误差前向联合盲估计算法。通过理论推导得出多径频率选择性衰落信道下信号的循环累积量与初始相偏和符号定时误差的数学关系。在此基础上先以较大频率间隔进行粗估计确定频偏范围,再以较高精度遍历检测信号特定循环频率,提高载波频偏估计精度,进而由累积量值估计出初始相偏和符号定时误差,不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性,尤其适用于频偏、相偏、定时误差和信道衰落同时存在的复杂情况。仿真结果表明,该算法 能有效实现低信噪比和多径频率选择性衰落信道下对线性调制信号同步参数的联合盲估计。     

OFDM航空数据链联合同步新算法

指出航空正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)数据链同步的必要性,在分析前人OFDM同步算法优缺点基础上提出一种新的联合同步算法,该算法设计了新的训练符号结构,通过定时同步判决函数实现定时同步,通过小数和整数频偏估计实现频率同步,并针对具体应用给出本算法与其他主要算法的仿真对比结果,证明此算法定时同步错误概率更低,低信噪比时仍能正确同步,频率同步均方误差更小,性能更优.     

一种物理层网络编码系统的符号时钟估计算法

近年来,物理层网络编码（Physical-layer network coding,PNC）作为一种全新的数字通信方式引起了广泛的研究兴趣。与多数数字通信系统类似,符号时钟在PNC中起着至关重要的作用,然而已有研究结果多假设符号时钟完全已知,对PNC的时钟估计研究较少。针对这一现状,本文基于最大似然估计准则,提出一种基于正交训练序列的低过采样率（每个码元的采样点数）的时钟估计算法,该时钟估计算法具有采样速率低和估计精度高的双重优势。仿真表明,在相同过采样率,信噪比5 dB的条件下,均方误差性能比已知的优选采样点算法约提升一个数量级。