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。     

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。     

基于遗传算法的OFDM高精度盲频偏估计器

针对正交频分复用系统频偏估计问题,提出了一种基于遗传算法的高精度盲频偏估计器。该算法首先将带载波间干扰的正交频分复用系统视为正交码分多址接入系统,将载波间干扰系数视为码分多址接入系统的扩频码,利用估计的载波频偏构造扩频码,进而重建接收信号;然后利用重建信号跟实际接收信号最小重建误差原则构造了盲频偏估计的代价函数,并设计了对应于遗传算法的适应度函数;最后利用遗传算法强大的并行搜索和全局寻优能力,通过最小化代价函数求得最佳频偏估值。仿真结果表明,所提算法具有较高的估计精度,低信噪比下性能显著,有效降低了时间复杂度,且不受频偏估计范围和信号调制类型的限制。     

大频偏条件下PN码捕获改进算法

针对大频偏条件下PN码捕获的问题,提出了一种改进的PN码捕获算法,即基于谱线插值的 联合码捕获算法。首先对现有的码捕获技术进行了分析,然后在部分相关值作FFT的码捕获 算法的基础上,提出了基于谱线插值的联合码捕获算法。算法的核心思想是对部分相关值作 FF T处理,并利用插值公式计算出载波频偏的精确估计值,使得后续的载波跟踪环更有利于载 波跟踪。介绍了新的码捕获系统的工作原理,推导了载波频偏估计的插值公式,并将非相干 累加技术应用于码捕获系统,从而提高了低信噪比条件下载波频偏估计的精度。最后,通过 仿真证明了此算法对现有GPS接收机性能有5 dB的改善。     

TDMA信号的宽范围载波同步译码联合迭代处理

针对时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)信号提出了宽范围的载波同步译码联合迭代处理的方案。该方案主要分为三个部分,首先利用TDMA信号的同步码进行数据辅助同步,对信号中的大频偏和相偏进行粗估计和纠正;然后利用线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)算法针对整突发帧进行非数据辅助同步,精确估计和纠正信号的剩余频偏;最后通过利用译码器输出的软信息进行编码辅助同步,多次迭代得到剩余相偏的精确估计,最终实现载波的精确同步并输出译码结果。实验结果表明,所提方案具有同步捕获范围宽、参数估计精度高、译码输出误比特率低等优点,在低信噪比环境下也能表现出优良性能。     

BOC信号的伪码周期和组合码盲估计

针对在低信噪比下存在残余频偏的BOC(Binary-Offset-Carrier)调制信号的伪码周期以及组合码（扩频序列和副载波序列的组合）盲估计问题,提出了功率谱二次处理结合矩阵分解的方法。该方法首先对存在残余频偏调制的BOC信号进行二次功率谱运算,所得二次功率谱中会在伪码周期及整数倍出现尖锐的脉冲,通过检测峰值间的距离估计信号的伪码周期,然后对信号采样并按伪码周期分段构成数据向量,计算相关矩阵并进行奇异值分解,最后搜索最大和次大奇异值以及对应的向量估计出组合码序列。仿真分析表明,该方法能够在较大频偏和较低的信噪比下达到较精确的估计性能。相关研究对于从事卫星导航接收机设计的工程技术人员具有一定的参考价值。     

OFDM系统的对数似然比最大化盲频偏估计算法

为了消除短波OFDM通信中的频率偏移问题,对差分OFDM信号进行了分析,并对最大 后验概率（MAP）译码的性质进行了研究,提出了一种似然比最大化的迭代盲频偏估计 算法。由于该算法充分利用了软译码得到的似然比信息,因此可以实现最优信号检测。计算 机仿真证明了该算法的有效性。进行了短波OFDM信号通信实验,得到了实测数据。实测数据 检测结果表明,该算法的误码率性能随着迭代次数的增加而提高,且一发两收系统性能要比 单发单收系统性能至少提高2 dB。     

一种新型的短波39音OFDM时频同步方法

针对短波39音OFDM系统,提出了一种新型的符号同步和载波频偏估计方法。与传统方法相比,该方法能够保证更加精确的符号和载波同步。最后通过系统仿真验证了这一结果。     

一种基于CRS插值的频偏估计方法

针对正交频分复用系统对频率偏移异常敏感导致接收机无法正确解调信号的问题,提出了一种小区特定参考信号(Cell-special Reference Signal,CRS)改进的频偏估计方法。首先,对发送的CRS与接收的CRS进行互相关运算,得到信道估计值;然后,对CRS在频域进行插值,使得每个时隙中不同OFDM符号对应子载波位置的参考信号相同;最后,对两个不同OFDM符号中的参考信号部分进行相关性运算,求出频偏。与基于CRS的频偏估计方法相比,该方法用信道估计值做互相关运算,消除了噪声和多径干扰带来的影响;通过对CRS进行插值,提高了频偏估计精度;通过减小计算相关性的两OFDM符号间的距离,使频偏估计范围由\[-1 kHz,1 kHz\]扩大到\[-1.75 kHz,1.75 kHz\]。     

抑制OFDM系统载波间干扰的sinc功率脉冲优化

针对由多普勒扩展和收发机本振频率漂移引起的OFDM系统载波频率偏移从而导致子载波间干扰的问题,提出了一个抑制OFDM系统载波间干扰的sinc功率脉冲优化方法。该方法以sinc功率脉冲为基础,通过优化参数对旁瓣电平进行优化,以降低OFDM系统载波间干扰的强度。仿真结果表明,与sinc功率脉冲相比,采用优化的sinc功率脉冲的OFDM系统更能适应高速移动环境,当归一化频偏为0.3、误比特率等于10-5时,采用新方法的OFDM系统可获得约3 dB性能的提升。     

一种新的定时和频偏联合估计算法

提出了一种新的正交频分复用(OFDM)系统定时和频率同步联合算法。该算法仅需要一 个训练符号就可以完成定时和频偏估计,额外开销量小,定时和频率同步的实现均在时域进 行,简化了同步实现的复杂度。由于使用自相关处理,定时同步对频率偏差具有较强的鲁棒 性。与以往的定时同步算法相比,该算法避免了定时平台和多峰值的出现,即使在非常低 的信噪比下,其定时测度都是一个尖脉冲。仿真结果表明,该算法能快速地实现定时和频率 同步。     

瑞利衰落信道中MC-CDMA系统的载波频率偏移性能

多载波CDMA（MC－CDMA）技术结合了OFDM和CDMA技术的优点，在无线衰落信道中传输高速数据时具有突出的性能。但由于MC－CDMA采用了多载波技术，载波频率偏移对系统性能的影响非常大。本文对瑞利衰落信道下存在载波频率偏移的MC－CDMA系统性能进行了理论分析并对误码率进行了详细讨论。     

UFMC系统在多径衰落信道中的干扰消除

通用滤波多载波(UFMC)是5G通信系统中的关键技术，能够降低带外泄露。但是在多径衰落信道下UFMC系统会受到符号间干扰（ISI）和多普勒效应产生的载波频率偏差的影响，从而使系统的性能下降。为了消除系统中的干扰，提出了一种迭代最大似然算法。该方法主要通过迭代最大似然算法（ML）计算出载波频率偏差，把估计出的结果作为初始值并运用迭代的方法得到最终的载波频率偏差，当达到收敛区间时，迭代结束；最后利用相位旋转的概念补偿载波频率偏差并运用最小二乘算法更新信道响应信息，减少该系统干扰。仿真结果表明，在信噪比大于10 dB时，随着信噪比的增大，算法能够有效地抑制系统中的干扰，提高UFMC系统的性能。     

一种基于代价函数的正交频分复用中符号同步与频偏估计算法

本文利用正交频分复用（OFDM）帧结构的特点，引入代价函数，推导出了一种符号同步算法和频偏估计算法，并从理论上分析了在存在频偏的情况下，符号同步可以独立于频偏估计。计算机仿真表明，该算法具有较好的同步和频偏估计性能。     

一种新的基于前导的定时和频偏联合估计方法

提出了一种基于前导的OFDM的定时和频偏的联合估计算法,该算法仅使用了一个具有共轭对称的特点的训练序列完成了定时恢复和频偏估计,通过仿真分析了提出方法的均值和标准方差,表明该方法是有效的.     

高速移动OFDM系统信干比的低复杂差分计算

针对高速移动正交频分复用系统,提出了迭代消除子载波干扰的 信干比差分计算方法。该方法把前后两次迭代的子载波干扰进行差分运算,差分运算值的加 权作为干扰,每次迭代消除子载波干扰后的信号作为有用信号,实现信干比的计算。 误差分析和仿真数据表明：采用这种方法计算信干比可以有效估算出系统信干比,同时算法 复杂度较低。     

一种残余频偏算法在OFDM同步跟踪中的应用

在正交频分复用(OFDM)系统中,定时误差、多普勒效应以及本地振荡器不稳定等因素都会引起估计频率产生偏移,致使子载波星座相位发生旋转,并随着时间而不断累积,最终导致解调失效。为此,提出了用均方误差短时反馈算法来矫正旋转相位的新方法。该方法利用在反馈时间段内计算得出的残余相偏来直接矫正后续接收数据的相位。仿真结果表明,该算法很好地满足实时跟踪的要求,具有运算简单、速度快等特点,同时也提高了系统的性能。     

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统（AIS）的容量，提出了基于正交频分复用技术（OFDM）的新型AIS系统设计方案。新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计。新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍，实现了频域资源的有效利用。该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感，因此对接收信号的同步处理必不可少，在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法，利用包含在循环前缀内的冗余信息，在多径信道信息未知的情况下，直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数，通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度，进而得到载波频率偏差。仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能。