LTE-Advanced中OFDM技术的研究进展

OFDM技术以其频谱利用率高、抗多径衰落、频谱资源灵活分配等优势,成为新一代移 动通信中的关键技术。介绍了LTE-A中关键技术OFDM的发展形势,并对OFDM与其它 多址技术、MIMO技术相结合在LTE-A中的发展及其BR-OFDMA技术优化进行了分析。基于 此分析结果,提出了下一步的研究发展方向。     

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。     

基于多种调制方式的空时OFDM系统多用户检测技术

建立了基于空时分组码的多输入多输出(MIMO)-正交频分复用(OFDM)系统模型,研究 了基于最小均方误差的串行干扰消除（MMSE-SIC）多用户检测算法,通过优化排序迭代结构 ,使得接收算法具有较好的性能。仿真结果表明,该算法在误码率方面能够取得优于常规线 性MMSE算法的性能,而且得出星座图中映射点间距也影响着检测算法的性能,随着间距的缩 小,误码概率会上升。     

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\[-1.75 kHz,1.75 kHz\]。     

高速并行调制解调器中差错控制方法

本文简单介绍了适合高速并行调制解调器中差错控制的Reed-Solomon编码，提出了适合DSP软件实现的一整套的RS码的编码、译码实用方法，并对该编、译码法采用数字信号处理器TMS320C5410b进行仿真，对其性能与传统方法进行了对比。     

MB—OFDM UWB系统中基于信道缩短的信道估计

在MB-OFDM超宽带(UWB)系统中,针对循环前缀(CP)长度小于信道最大多径延迟时难于估计信道参数的问题,提出一种基于信道缩短的信道估计方法。首先采用发送信号插入梳状导频的方式,利用无约束最优准则,在接收机前端设计信道缩短均衡器,然后根据均衡器输出序列估计出复合信道,最后通过反卷积解出原信道参数。仿真结果表明,在信道最大多径延迟大于CP长度时,该算法具有更优的性能。     

OFDM系统时间同步方法性能比较

分类总结了典型的OFDM系统常用同步算法,讨论了各类时间同步算法的优缺点 ,并仿真比较了具有代表性的算法性能,提出了提高时间同步性能应从叠加训练序列 、共轭对称结构等方面考虑的建议,这对OFDM系统时间同步研究具有一定的指导意义。     

一种OFDM系统信道密钥生成方法

提出了一种在正交频分复用(OFDM)系统中提取信道频率响应(CFR)表征信道特征，经过探测、量化、协商、一致性确认以及隐私放大生成信道密钥的方法。首先，利用OFDM系统多载波的优势，在各个子信道提取信道特征，并进行量化；然后，采用滑窗密钥生成机制以及分段校验，通过一次位置信息交互，高效地完成协商,生成初始信道密钥；最后，利用隐私放大函数生成信道密钥。所提方法通过滑窗生成大量密钥比特，以一轮协商代替多轮协商；只限定初始密钥最大长度，使得初始密钥在长度及信息两个维度保持随机化。     

面向OFDM应用的低硬件开销低功耗64点FFT处理器设计

在基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的无线系统中，快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)作为关键模块，消耗着大量的硬件资源。为此，针对于IEEE802.11a标准的无线局域网基带技术，提出了一种低硬件开销、低功耗的基-24算法流水线架构FFT处理器设计方案。在硬件实现上，采用单路延迟负反馈(Single-path Delay Feedback,SDF)流水线架构；为了降低硬件资源消耗，基于新型的改良蝶形架构利用正则有符号数(Canonical Signed Digit,CSD) 常数乘法器替代布斯乘法器完成所有的复数乘法运算。设计采用QUARTUS PRIME工具进行开发，搭配Cyclone 10 LP系列器件，编译结果显示该方案与其他已存在的方案相比，至少节约硬件成本25%，降低功耗18%。     

一种新的低复杂度信道估计算法

提出了一种低复杂度的最小线性均方误差（LMMSE）估计算法,该算法依据重叠和非重叠技 术将相关矩阵进行分块。由于该算法采用小的子矩阵而不是整个相关矩阵,尽管性能稍微恶 化但复杂度大大降低。以指数衰落信道模型为例,评价了该算法的均方误差性能,证实了该 算法的有效性。