LTE系统中一种改进的天线端口数检测算法

在长期演进(LTE)系统中,发送天线端口数通过循环冗余校验掩码的方式隐含于物理广播信道(PBCH)中,终端在解读PBCH信道获取主信息块(MIB)的同时,需要正确检测PBCH采用的发送天线端口数。传统的检测方法尝试分别用1、2、4等3种发射天线数进行PBCH译码,直至正确译码为止,译码复杂度非常高。基于此,提出一种改进的天线端口数估计算法,提取各天线端口传输的小区参考信号序列做相关,通过相关值与相关系数门限值的比较直接快速获取基站的实际天线端口数。仿真结果表明：该算法相较于传统检测算法和功率检测算法在时间复杂度上分别提升了4个数量级和3倍;在信噪比高于0 dB时,所提检测算法较功率检测算法有4~6 dB的增益。     

一种改进的LTE系统下行同步算法

LTE（Long Term Evolution）系统中,作为小区搜索的第一步,符号定时算法需要具备很强的鲁棒性。为了进一步增强现有符号同步算法的抗频偏性能,提出了一种优化的符号同步算法。该算法一方面保持已有分段相关同步算法的优点,同时考虑结合预频偏处理来进行符号定时与粗频偏的联合估计,再将多个相关运算集做叠加处理。理论分析和仿真实验结果表明,在多径信道下,所提算法在完成符号定时和粗频偏估计的同时,大大提高了系统抗频偏性能。     

NB-IoT系统中窄带物理广播信道的盲检测

在窄带物联网（NB-IoT）系统中，为了正确解调窄带物理广播信道（NPBCH）以获取系统信息，提出了两种NPBCH的盲检测算法，包括常规检测算法和功率检测算法。常规检测算法采用遍历1/2两种发射天线数和8种不同扰码序列的方法进行盲检测，而功率检测算法是在常规检测算法的基础上改进天线端口数的获取方式，主要采用两种天线端口下窄带参考信号（NRS）的功率比值进行判断天线端口数的方法，以降低常规检测算法的计算复杂度。仿真结果表明，当信噪比小于-17 dB时，常规检测算法相比于功率检测算法解调有3~4 dB的增益，检测可靠性能较好；当信噪比大于-17 dB时，两种算法的检测正确率均超过0.98，但功率检测算法较常规检测算法降低了近50%的时间复杂度，更加有利于工程的实践。     

LTE系统中一种串行的整数倍频偏和扇区检测算法

在LTE系统中,用户终端（UE）在开机后首先会进行小区搜索。针对传统的小区搜索方案中整数倍载波频偏（ICFO）和扇区ID是通过利用主同步信号（PSS）进行联合检测这一问题,提出了一种串行的整数倍频偏和扇区ID估计算法。该算法利用PSS的对称性,将ICFO和扇区ID进行分开检测,通过对接收的频域PSS进行归一化差分相关,消除了信道的影响,从而增强了检测性能。将联合估计算法和提出的串行估计算法进行仿真对比,结果表明提出的算法相较于传统方法可以取得更好的检测精度,并且运算复杂度仅为传统方法的1/3。     

广义空间调制系统的正则化OMP检测算法

在广义空间调制（GSM）系统中，最大似然（ML）检测可以取得最优的检测性能，然而其计算复杂度随激活天线数的增加急剧增长。针对这一问题，提出了一种基于稀疏重构理论的低复杂度检测算法——正则化正交匹配追踪（ROMP）算法。该算法首先根据信道矩阵和当前残差的内积选取多个候选激活天线索引，接着对候选天线索引按正则化标准进行可靠性验证，剔除错误索引，缩小信号的搜索空间，最后通过求解最小二乘问题估计信号。仿真结果表明，与经典的正交匹配追踪（OMP）算法相比，所提算法以少许复杂度的增加为代价极大提升了检测性能，能够在检测性能与复杂度之间取得更好的折中。     

分布式MIMO中的最大似然频偏估计

在考虑分布式多入多出(MIMO)系统中各收发天线对之间的频偏均可能不同的一般情况 下,推导出了平坦衰落MIMO信道模型下的最大似然频偏估计。针对收端是否采用分布式天线 的两种不同情况,分别提出了一种只涉及一维最大化问题的较低复杂度频偏估计方法。仿真 结果表明,所提频偏估计方法在平坦衰落MIMO信道下可以获得令人满意的估计性能;而在收 端仍采用集中式天线这一特殊情况下,利用所有接收天线上的接收信号进行联合估计,可以 进一步提高估计性能。     

基于嵌套张量模型的MIMO中继系统组合接收算法

目前在单向双跳多输入多输出（MIMO）中继系统中，基于嵌套张量模型的接收算法主要采用单步交替最小二乘（ALS）和KRF（Khatri-Rao Factorization）算法。在时变信道且实时性要求较高场景下，计算复杂度高是制约其应用的主要因素。为此，在对单向双跳MIMO中继系统建模基础上，提出了基于嵌套张量模型的双步组合接收算法。该算法通过对接收的数据张量进行重建，将符号估计和信道估计分离，充分利用ALS和KRF的算法优势，有效降低了计算复杂度。同时，对算法的可辨识性进行了分析。仿真结果表明，该算法保持了与传统嵌套PARAFAC的最小二乘（Nested PARAFAC ALS）算法的相同估计性能，在源天线个数变化时，计算复杂度降低了80%以上；在中继天线个数变化时，计算复杂度降低了50%以上。     

LTE上行信道的八天线干扰抑制合并技术

基于最小均方误差估计准则推导了LTE多天线上行信道的干扰 抑制合并和最大比合并的均衡公式。通过仿真比较,验证了八天线干扰抑制合并接收算法在 有同频干扰情况下的优越性：随着信噪比的增大,干扰抑制合并算法的误码率大幅降低,而 最大比合并算法则形成误码平台;八天线干扰抑制合并性能明显优于两天线性能。LTE在同 频组网时,基站可以采用八天线接收的干扰抑制合并技术以提高上行链路的抗干扰性能。     

一种基于OFDM的协同通信策略

为了有效对抗频率选择性衰落,将正交频分复用(OFDM)技术应用于协同通信系统,针对该系统的特点,提出了一种带循环冗余校验(CRC)的选择子载波译码转发策略.应用此策略,中继节点可以根据信道估计的结果选取衰落较小的子载波转发被自己正确解码的信息.仿真结果表明,与传统的译码转发策略相比,该策略具有更好的误码性能.     

一种高效的OFDM载波频偏盲估计方法

针对正交频分复用（OFDM）系统,提出了一种低复杂度、高性能的载波频偏盲估计 方法。该方法充分利用载波频偏估计代价函数在一定区间内的单谷特性,采用黄金分割法搜 索载波频偏估计代价函数极值,从而大大降低其计算复杂度。最后对该方法和Tureli′s MU SIC-like(TML)载波频偏估计方法在加性高斯白噪声信道和多径信道环境下进行了仿真,结 果表明, 在同等条件下该方法的计算复杂度大大低于TML载波频偏估计方法。     

基于LMS估计的卫星移动通信定时同步优化

针对采用长期演进（LTE）通信标准的地球静止轨道（GEO）卫星移动通信系统上行定时误差会影响单载波频分多址技术正交性的问题,在LMS线性估计算法的基础上提出了一种适用于大时延环境下单载波频分多址定时同步优化方法。该方法对用户与卫星之间传输时延的变化进行估计,通过闭环控制补偿减小上行定时误差。仿真表明：该方法在使用LTE标准帧结构时,能保护用户上行信号正交性,避免符号间干扰,且传输速率损失约为9%,远低于传统拓展帧结构方法带来的损失,验证了方法的优越性。     

星载AIS信号的频偏估计

星载自动识别系统（AIS）中信号存在严重的多普勒频偏，影响信号的正确解调，而传统的基于快速傅里叶变换（FFT）的频偏估计算法其估计范围无法满足需要。为此，提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法，通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负号，在此基础上对基于FFT的频偏估计算法进行改进，从而扩大频偏估计范围，实现对大的多普勒频移的估计。仿真和实验结果均表明，改进算法的频偏估计范围扩大为原来的2倍，具有很高的估计精度，十分接近修正后的克拉美罗界，且算法简单、易于实现。     

八天线TD-LTE系统的波束赋形算法分析

多天线是天线技术的发展趋势,TD-LTE引入了8发2收的天线配置。基于小间距多天 线阵列,利用TDD系统信道互易性,波束赋形技术可以根据上行导频获得信道信息,形成对基 带（中频）信号的最佳组合或者分配,补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引 入的信号衰落与失真,同时降低同信道用户间的干扰。EBB(Eigen based Beamforming)算 法是波束赋形主要算法之一,该算法中在整个波束空间中,找到使接收信号功率最大的赋形 权矢量。通过仿真,对EBB算法在各种应用场景下的性能进行了分析,结果表明八天线E BB波束赋形算法可以正确实现波束合成,在低速或上行信道信息估计误差较小情况下能够明 显提高系统性能。     

高动态弱直扩信号的分级捕获算法

针对低信噪比高动态环境下直扩信号经典捕获算法中多普勒频偏估计精度和快速傅里叶变换（FFT）运算量的矛盾,提出了一种基于频偏补偿的两级非相干累加捕获算法。该算法以部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换（PMF-FFT）算法为单元,首先利用第一级频偏粗估值对多普勒频偏进行补偿,然后通过调整第二级PMF-FFT中部分匹配滤波器长度并利用滑动平均窗对残余频偏进行精估。理论分析和仿真结果表明,与经典捕获算法相比,该算法在FFT运算点数相同的条件下,可以有效地提高多普勒频偏估计精度,并且在高动态环境下具有更好的检测性能。     

大频偏卫星扩频信号的基带处理算法的FPGA实现

多普勒频偏一直是卫星通信中不可忽视的消极因素。针对多路混叠的卫星扩频信号下变频以后所产生的大多普勒频偏,在匹配滤波结构中采取改进的部分相关算法,在基于并行导频的信道估计中根据信道状况改变估计长度,实现了大频偏下卫星扩频信号的基带处理。     

重叠滤波多音系统的频偏性能分析及优化

重叠滤波多音(O-FMT)是针对滤波多音(FMT)系统频谱利用率低的缺点而根据超奈奎斯特(FTN)概念引入子载波重叠得到的方案。鉴于O-FMT系统在频偏环境下的性能缺陷，理论分析了频偏对系统信号各部分的影响，比较了O-FMT与正交频分复用（OFDM）系统的抗频偏性能。针对频偏性能优化问题，提出了基于最佳线性无偏估计（BLUE）的改进盲估计算法，设计了基于频域滤波器系数的内嵌结构进行频偏补偿。仿真实验表明，O-FMT相比OFDM具有更好的抗频偏能力，改进的盲估计算法估计值精度更高，抗干扰、抗衰落能力更强，设计的频偏补偿结构可以使系统获得更好的性能。     

组合幂调频信号的时频移估计

为了准确估计接收信号的时频移参数和降低估计复杂度，设计了一种组合幂调频（CPFM）信号，该信号由具有时间间隔的正负幂调频（PFM）信号构成，并提出了基于CPFM信号的时频移估计算法。在算法中首先将CPFM信号降阶，然后独立地估计时延和频移，即采用三次相位函数（CPF）估计时延，通过正负PFM相位相消后再估计频移。相比于分数阶傅里叶变换（FRFT）时频移估计算法，所提算法避免了时延估计对频移估计的影响，而且仅需两次一维搜索，降低了计算量。仿真结果表明，该算法能准确地估计CPFM信号的时延和频移，并且频移估计均方误差（MSE）接近克拉美劳下界（CRLB）。     

一种基于阵列天线的时延估计方法

本文主要讨论了无线通信中多径信号的时延估计问题，针对阵列天线，基于非线性最小二乘准则，我们提出了一种有效的时延估计方法，仿真结果表明该算法有较好的性能。