基于变换域的简化LTE小区搜索算法

针对目前LTE小区搜索算法比较复杂的问题,根据信号的时频对称特性,提出了时域 和变换域联合估计的简化方法。没有增加额外的测度函数,分三步实现LTE小区准确搜索, 即时域实现半帧定时和分数倍频偏估计,频域获取整数倍频偏估计和半帧细定时,混合检测 实现帧定时,同时根据同步码的检测获取小区ID。与以往算法相比,所提算法降低了LTE小 区搜索的复杂度。仿真结果证明,信噪比在-10～2 dB之间时该算法的性能有一定提高, 对于实现终端快速准确的小区搜索有一定的应用价值。     

低轨LTE卫星随机接入前导设计及检测算法研究

针对低轨卫星环境中的较广波束覆盖范围和较大多普勒频移的特点,研究了能够应用于低轨LTE（Long Term Evolution）卫星移动通信中的随机接入前导及其检测算法。首先,提出多根长序列（MRLS）,该序列通过级联多个根序列号不同的短ZC（Zadoff-Chu）根序列构建,可以支持一步定时提前估计;其次,提出一种基于MRLS的随机接入前导检测算法,该算法通过相邻短ZC根序列的共轭相乘产生多个检测序列,再与多个待检序列进行联合差分相关检测,克服了整数倍和小数倍子载波间隔的多普勒频移的影响。仿真结果表明,利用MRLS序列,所提算法对载波频率偏移具有很好的鲁棒性,适用于基于LTE的低轨卫星移动通信系统。     

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。     

基于Gibbs采样的MIMO信号检测改进算法

针对传统Gibbs采样算法的“失控问题”,提出了一种改进算法,在Gibbs迭代采样过程中加入对噪声方差的估计,消除了失控问题。设计了信号检测流程,将最大似然（ML）检测的搜索过程嵌入Gibbs迭代采样过程,减少了最大似然检测的计算步骤。仿真结果表明,所提算法能估计噪声方差,具有接近最大似然检测的性能。     

低信噪比下互相关时延估计器的FPGA实现

在时延估计算法中,相关法是一种经典的算法。时域互相关法可用来进行整数倍和非整数倍采样周期的时延估计,即使是在极低的信噪比（SNR）条件下,利用较多的数据也能获得准确和稳定的估计结果。为提高时延估计分辨率,给出了一种采用sinc函数对信号进行非整数倍采样周期延时的相关估计算法,通过仿真比较了未插值、两倍插值法和sinc函数延时法的估计精度和计算量,证明sinc函数延时法性能最优。基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）实现的改进型互相关时延估计器能够实现在低信噪比下时延差的准确估计。     

基于相关峰检测的π/4DQPSK频差估计

针对低速π/4-DQPSK差分解调过程中因大频偏导致的性能恶化问题,提出了一种基于相关峰检测的频差估计算法。该算法利用已知发送的M序列对接收信号进行相关检测,根据频偏对同相（I）和正交（Q）两路相关峰值的不同影响进行频偏估计。给出了该算法的理论推导,并将其与传统的Kay估计、Fitz估计、L&R估计进行仿真对比。结果表明,该算法估计范围相当,为符号速率的一半;估计精度略差,信噪比大于0 dB时均方误差优于2×10-4,但显著降低了运算量与实现复杂度,具有很好的工程实用价值。     

一种新的多址信道有效阶数估计算法

针对多用户正交频分复用/空分多址（OFDM/SDMA）系统上行链路多址信道,基于噪声信道提出了一种新的信道有效阶数和信道冲激响应联合估计算法。该算法以最大似然为目标函数,构建了基于差分进化并行搜索信道有效阶数并进行信道冲激响应估计的联合框架。算法引入赤池信息量准则作为搜索阶数最优的评判函数,以提高信道有效阶数和信道冲激响应的估计精度。仿真验证了所提算法的有效性和可靠性,结果表明引入赤池信息量准则（AIC）在降低有效信道阶数估计误差的同时提高了时域最大似然信道估计器的性能。特别地,在误码率为10－5时,所提算法能够获得约1.5 dB的性能增益     

基于梳状导频分布的OFDM信道估计改进算法

提出了基于梳状导频分布的OFDM信道估计的改进算法,分别在基于频域（DFT）和时 域（IDFT）的迫零内插算法的基础上运用了数据翻转的思想。该算法可以大大地减少DFT/ID FT变换时所产生的边缘效应,并且通过优化边缘位置的估计性能来提升整个OFDM信道估计的 精确度。仿真结果表明,该算法相比经典算法在性能上有较大提升。     

基于动态规划和离散调频傅里叶变换的相参检测前跟踪算法

针对基于速度搜索和离散调频傅里叶变换（DCFT）的多帧相参积累检测前跟踪（TBD）算法运算效率低的问题,提出了一种基于动态规划（DP）和DCFT的多帧相参积累TBD算法。该算法利用DP算法搜索位于不同距离单元和方位单元的目标回波,极大地优化了搜索过程,提高了运算效率。仿真实验表明,与传统非相参积累DP-TBD算法相比,在检测概率90%处,所提算法有1.6 dB的提高;与基于速度搜索和DCFT的多帧相参积累TBD算法相比,所提算法运算效率提高了3.6倍。     

采用改进ML-OSIC的MIMO联合检测

在垂直分层空时码（V-BLAST）多输入多输出（ MIMO）系统中,最大似然检测算法（MLD）可以获得最佳的差错概率性能,但是其算法复杂度随着天线数目及其搜索空间数目呈指数增长;排序连续干扰消除（OSIC）算法具有高可行性的优点,但是其误码率由于无法防止误码扩散的原因而下降。基于OSIC算法复杂度主要来源于矩阵求逆运算,提出了一种改进的OSIC算法,该算法采用并行检测与精确检测值相结合的方案,在维持相对满意性能的情况下,减少算法复杂度。考虑到传统OSIC算法的误码扩散,将改进的OSIC算法与ML算法相结合,利用ML的穷尽搜索方式来提高算法的整体性能。为了避免ML算法给系统复杂度带来负担,通过一定的复杂度公式优先选出b层进行改进的OSIC算法,剩余的误差累积层使用MLD执行。仿真结果表明,所提算法复杂度小于传统OSIC算法,同时得到了接近ML算法的性能。     

一种5G NR系统PSS叠加分段的定时同步算法

对于第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)中的5G新空口(New Radio,NR)系统,同步信号检测算法的计算非常复杂,根据主同步信号的特性,提出了分段互相关与对应叠加的联合检测算法。该算法只对接收信号进行一次与本地主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)序列之和的分段相关处理,即可得到相关峰值的位置,并检测到粗同步点的位置,进一步对粗同步点做局部互相关,根据最大峰值检测出精同步点,降低了计算的复杂度。对传统互相关算法、分段互相关算法和改进算法进行了理论推导和复杂度对比分析,结果表明,相对于传统互相关算法,改进后的算法有效降低了计算量,提升了抗频偏性能。     

Beyond 3G移动通信系统的小区搜索算法

本文给出了一种可用于Beyond3G的帧结构,利用在物理帧中添加单载波调制的同步信道的方法来实现快速小区搜索。小区搜索过程主要包括时隙同步、帧同步和小区识别过程。本文通过对小区搜索算法的检测概率和虚警概率进行分析,推导出小区搜索的平均搜索时间来分析设计方案的性能。最后,通过在IMT-2000modelA信道环境下对小区搜索算法的性能进行仿真,验证了设计方案的正确性。     

一种改进的GFDM时频同步算法

针对广义频分复用（GFDM）系统对符号定时同步要求较高的问题,提出了一种新的基于前缀码的同步算法。在接收端,在获取粗略定时信息的基础上,利用前缀码前后两部分的相位差实现载波频偏估计,并对接收序列的频率偏移进行纠正,然后通过纠正后序列与已知发射前缀的互相关函数实现精确的符号定时估计。由于该前缀码具有共轭对称的特性,使其避免了“平顶效应”的出现。结合5G中低时延高可靠场景,在频率选择性信道中对其进行仿真,并通过均方误差对其性能进行了评估。理论分析及仿真结果表明,该算法相对于原算法具有更好的定时同步性能和更低的复杂度,提升了GFDM系统的整体性能。     

基于导频受限短突发通信的高精度快速频偏估计

针对导频符号辅助调制（PSAM）的导频受限短突发通信载波同步，提出了一种高精度快速的频偏估计算法。其基本原理是：利用自相关算子得到具有较大估计范围和较低信噪比门限的联合自相关算法，再利用互相关算子获得具有高精度的简化互相关算法。理论分析和仿真结果表明，提出的算法能够消除大频偏，而且还具有较低的复杂度和良好的解调性能。     

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。     

OFDM-IDMA系统的迭代频偏估计及补偿

针对OFDM IDMA系统中载波频偏(CFO)带来的子载波之间的干扰问题,提出了在各用户具有 相同频偏下的联合逐码片(CBC)迭代检测的载波同步方法。该方法利用迭代检测中的外信息 重构的信号作为虚拟的训练序列进行频域频偏估计,同时进行相应的时域频偏补偿。理论分 析及实验仿真结果表明：基于逐码片迭代检测的OFDM IDMA系统的频偏估计和补偿方法能 够使系统性能接近无频偏时的性能。     

一种新的SC—FDE系统粗定时同步算法

定时同步是单载波频域均衡(SC-FDE)系统的一项关键技术,其中的粗定时同步算法决定着同步收敛速度,由Schmidl和Cox提出的传统算法中出现的测度峰值平台影响着粗同步的精度与速度。通过训练符号格式的重新设计,利用其中4个相同部分良好的相关特性,提出了一种基于特殊训练符号的粗同步算法。仿真结果表明,在高斯白噪声信道和多径衰落信道条件下,新算法定时偏差估计的方差和均值接近于理论值,粗定时同步能够精确地完成,较好解决了测度峰值平台问题。     

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。