LTE系统中利用信道估计的天线端口数检测算法

长期演进(LTE）系统中使用多输入多输出(MIMO)技术来改善通信质量并提升信道容量。天线端口数通过循环冗余校验（CRC）掩码的方式隐含于物理广播信道（PBCH）中,遍历1、2、4三种天线端口数情况,分别作为PBCH解码配置,以CRC校验通过并且PBCH解码成功作为确定天线端口数的标志,从而造成冗余计算和时延的产生。为此,提出了一种基于信道估计的天线端口数检测算法,利用正交频分复用（OFDM）调制的LTE信号在空口环境中受频偏和时延影响,造成信道估计结果相位的线性累加,再通过线性回归方程的门限匹配,解决天线端口数检测中频偏影响大、计算量过多和盲检等问题。理论分析和仿真结果表明,该算法复杂度低、时延小,且在残余频偏较大时具有较高的正确率。     

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。     

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。     

LTE中一种改进的基于探测参考信号的定时估计算法

研究了LTE系统中探测参考信号(SRS)的定时同步方法。由于基本的滑动相关算法和传统的后向搜索算法不能有效地消除相关过程中旁瓣峰值的影响,不适用于SRS的定时同步。因此,针对SRS的时频结构特点,提出一种改进的后向搜索算法。该方法通过将本地序列与接收序列在时域上相关得到定时度量函数,并重新定义门限值,通过结合门限和新的搜索技术来确定第1径的位置,从而得到正确的定时采样点。仿真结果表明,所提方法的估计性能优于滑动相关算法和传统的后向搜索算法,有效地消除了旁瓣峰值的影响,提高了SRS的正确定时概率。相比传统的后向搜索算法,所提方法的估计性能提高了6倍左右。     

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虚拟MIMO系统中用户正交配对改进算法

第三代合作伙伴计划（3GPP）在长期演进（LTE）上行传输中引入了虚拟多输入多输出（V-MIMO）技术,能够提升频谱效率,改善无线链路传输性能。用户配对是V-MIMO技术必不可少的环节。针对现有的正交配对算法由于不能准确衡量两用户的正交性而导致的性能恶化问题进行了理论分析,并提出更具有一般性的正交性定义。为适应LTE-Advanced上行最大支持4流、下行最大支持8流的特点,结合贪婪思想将正交配对的应用情形由两用户推广至多用户。为了进一步改善系统性能,提出基于范数的贪婪正交配对算法。仿真结果与复杂度分析表明,基于范数的贪婪正交配对算法与穷举的最优算法性能接近,且在计算复杂度上要远低于最优算法,对于V-MIMO技术的发展具有重要意义。     

TD-SCDMA系统中一种软件集成智能天线算法

给出了一种采用信干噪比准则的、集成了预多波束天线与LMS自适应天线的软件天线方案,该方案采用开关合并方法,把软件天线输出接到最大输出信噪比的算法输出,实现算法分集.在TD-SCDMA动态模型上对提出的方法进行了仿真,结果表明,采用集成软件天线方案的误码率性能要优于单纯的预多波束天线或LMS自适应智能天线.仿真过程考虑了用户来波方向和用户到基站距离的动态变化,以及功率控制算法和系统同步过程的影响.     

一种单天线同频混合信号幅度的估计算法

针对非协作通信中平坦衰落条件下单天线接收两路MSK混合信号分量的幅度估计问 题,提出了一种基于max-min思想的幅度盲估计算法。该算法采用混合信号幅值序 列中多个极大极小幅值的估计值来进行混合信号分量的幅度估计,并采用加窗局部极值平均 的方法来获得多个极大极小幅值的估计值。仿真结果表明：在信噪比大于10 dB条件下 ,该 算法 对MSK混合信号幅度估计较为准确,并且该算法对混合信号分量功率比和相对时延差的变化 具有较强的鲁棒性,具有不需要数据辅助、计算量较小的优点,能够满足后续盲信号处理的 需要。     

一种宽频带天线的改进设计

本文从对单圆锥天线输入阻抗的分析入手，讨论了一种在降低轮廓的设计中，采用阻抗变换来改善单圆锥天线的阻抗匹配，以获得尽量宽的匹配带宽的方法。理论分析与实验结果一致。     

一种改进智能天线宽带阵列的自适应算法

对改进宽带智能天线的算法进行了研究，提出利用横向滤波器和二维MUSIC算法相结合来实现智能天线宽带阵列的自适应算法。该算法计算量相对较小，性能较为可靠。仿真表明改进算法有很好的性能，特别是对于滤波器的抽头系数很大的情况下，改进算法更为可取。     

一种适用于超宽带脉冲信号检测的改进CUSUM算法

将最快检测技术应用于超宽带脉冲信号检测中,具体采用改进的CUSUM(Cumulative Sum )算法来检测 超宽带脉冲信号。首先分析了经过多径信道衰减后的超宽带脉冲信号概率分布特性,进一步 提出了适用于超宽带脉冲信号检测的改进CUSUM算法。理论分析和仿真证明了所提改进 算法性能优越且实现复杂度低。该算法克服了块检测算法的信噪比门限效应,且具有最优的 检测延迟性能,相同虚警限制下其检测性能明显优于能量检测算法。     

一种改进的机载卫通天线跟踪算法

在圆锥扫描实现过程分析的基础上,提出了一种改进的机载卫通天线跟踪算法。结合天线方位、俯仰方向图及其三维重构法,对该跟踪算法进行了理论推导。运用Matlab曲线拟合仿真,给出了天线跟踪调整方向和角度的计算公式,最后分析了实际应用中需要注意的一些问题。飞行试验表明,该改进的圆锥扫描跟踪技术提高了天线伺服系统的跟踪精度和跟踪速度,很好地满足了机载卫星通信的需求。     

MIMO系统中改进的二进制粒子群天线选择算法

在多输入多输出系统中,发射端和接收端的多天线配置提高了信道容量和传输可靠性,而天线选择技术能在保持系统优点的同时有效地降低运算复杂度以及硬件成本。为了能在时变的信道条件下快速地选择出一组最优的天线子集,提出了一种基于二进制粒子群算法的改进的天线选择算法。推导出了二进制粒子群联合收发端天线选择的信道容量公式,并将其作为粒子群算法的适应度函数,使天线选择问题转换成二进制编码串的组合优化问题。通过改进模糊函数提高粒子群算法的收敛性,让二进制粒子群尽可能地收敛于全局最优位置。仿真结果表明,改进的算法能在降低运算复杂度的同时提高收敛性,且系统信道容量趋近于最优算法。     

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。     

一种改进的基于奇异值分解的信源数目估计算法

信源数目估计问题在盲源分离中具有重要的意义。研究了传感器数目大于信源数目时的源数估计问题。首先分析了用奇异值分解法进行信源数目估计的优势与不足,然后提出了一种改进的基于奇异值分解的信源数目估计算法。该算法首先对含噪混合信号进行奇异值分解,然后检测信号分量与噪声分量之间的转折点,将信号分量与噪声分量区分开来,从而得到信号源的数目。实验仿真表明,该算法在低信噪比以及采样点数较少时仍然具有好的性能。     

一种改进的大规模MIMO发射天线选择算法

为了降低天线选择算法在大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统下的误码率和复杂度,以用户端接收的总功率为优化目标,提出一种最大化所有用户接收总功率的天线选择算法。该算法将优化目标函数转化为凸函数,并利用凸优化方法求得其有效解。仿真结果表明,所提天线选择算法与传统的最大和容量算法相比,具有较好的系统误码率性能,且运算复杂度低,但系统容量有所降低。