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。     

一种高效的TD-LTE系统频偏估计改进算法

鉴于TD-LTE系统下行同步过程中频偏估计模块的重要性,提出了一种利用旋转因子校正的改 进方法,在时域联合估计小数频偏和整数频偏,对接收信号在有限频偏范围内进行频偏补偿 后做相关,根据相关能量峰值确定频偏大小。仿真结果表明,该算法无论是在可靠性还是在 复 杂度的降低上较常规算法都有很大提高,具有一定的参考价值。     

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。     

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。     

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OFDM的IEEE802.11a标准的同步方法

从IEEE802．11a的数据分组结构出发，提出了使用窗口平移相关法来进行符号定时，并利用训练序列估计频偏。仿真结果表明，该算法能有效地克服噪声及频偏的影响，定时准确，较好地消除了频偏，与其它文献提出的算法相比，具有定时准确、计算量小的特点。     

CDMA系统频偏相偏补偿算法的改进与实现

鉴于CDMA2000系统下行同步过程中频偏估计的重要性,针对传统的时频二维联合估计算法存在计算复杂度高且不能快速跟踪频偏状态的缺点,提出了一种基于前向导频信号的频偏校正算法,即提取导频信号作参考,在系统能够容忍的最大频偏范围内对前向信道进行频偏相偏补偿。实验结果表明,该算法在CDMA2000高速移动环境下,能够连续快速对频偏相偏进行校正。     

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。     

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。     

一种改进载波相位恢复算法

为了解决载波相位恢复算法频偏估计范围小、估计精度低、计算复杂度高等问题,提出了一种基于Q次方的极性环与极性判决（Polar Decision,PD）算法相结合的Q次方极性判决（Q-th Power Polarity Decision,QPD）算法。首先对判决导向（Decision Directed,DD）算法、PD算法、基于Q次方的极性环进行性能分析;然后结合基于Q次方的极性环和PD算法的优点,提出性能更好的QPD算法,并分别在不同频偏和不同信噪比条件下对这四种载波相位恢复算法进行性能仿真与性能比较;最后,在QPSK、8PSK、16APSK和32APSK这四种调制方式下,分析QPD算法的误码率、资源消耗和吞吐率。仿真结果表明,该算法相比于DD算法、PD算法、基于Q次方的极性环具有频偏估计范围较大、估计精度较高、资源消耗相对较少、吞吐率较高等特点,且适用于多种调制方式。     

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。     

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。     

低信噪比高动态条件下基于FFT的二维平移累加PN码捕获算法

针对低信噪比高动态条件下直接序列扩频（DSSS）系统中PN码捕获的问题,提出了基于FFT 二维平移累 加的PN码捕获算法。首先对现有的PN码捕获技术进行了分析,然后研究了时变的载波频偏与 码频频偏对PN码捕获的影响,在此基础上,提出了基于FFT二维平移累加的PN码捕获算法。 算法的基本思想是对相关器输出的相关值在载波频偏不确定度与码相位不确定度同时进行平 移,从而消除相关峰“漂移”现象,增大非相干累加的有效性。给出了采用此算法的捕获系 统结构图,并对关键参数进行了分析。最后,通过仿真表明了该算法对捕获系统有6 dB的改 善。     

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。     

一种高阶QAM信号载波频偏估计算法

给出了一种高阶QAM信号载波频偏估计算法。该算法先采用非数据辅助频偏估计器估算出一个粗略的频偏，并进行补偿，然后对补偿信号用非数据辅助频偏估计器进行频偏估计，并把两者的频偏估计进行相加。最后为了提高估计精度，对估计出来的频偏进行Kalman滤波，并得出精确的频偏估计。该算法具有频偏估计范围大、估计准确度高的特点。计算机仿真表明频偏估计范围可达0．5符号率，估计精度接近克拉美-罗限。     

5G系统小区搜索PSS定时同步方法

针对5G主同步信号检测对频率偏移异常敏感导致移动通信系统无法实现精确的定时同步问题,提出了差分与快速频域相关联合检测算法。该算法首先对本地信号和接收信号进行差分处理,以降低频偏影响;其次基于快速频域相关算法,将时域互相关转换为频域相乘运算,降低计算复杂度;最后通过比对相关峰值检测同步点。算法分析和仿真结果表明,在频偏较大的条件下,改进算法可精确、快速地检测同步点。相比于传统互相关算法,该算法的运算复杂度降低了89.99%,频偏值为0.6时,正确检测概率接近0.9。     

IEEE802.11a标准中OFDM系统的同步新算法

根据IEEE802．1la的数据分组结构，利用短训练序列时域响应的特点，对接收到的短训练序列进行窗口平移相关，由相关峰确定符号定时，并利用短训练序列进行粗频偏估计。仿真结果表明，该算法能有效地克服噪声及频偏的影响，定时准确，较好地消除了频偏。与其它文献提出的算法相比，具有定时准确、计算量小、频偏估计范围大的特点。     

基于离散傅里叶变换的高动态突发信号检测及频率估计

针对高动态突发通信应用环境,提出了一种新的基于频率域的突发信号检测及载波频偏估计算法,通过一次离散傅里叶变换（DFT）实现突发信号存在性检测及频率估计,并与经典Power-Law算法进行了比较。仿真结果表明：在低信噪比条件下,新算法检测信噪比门限改善超过1 dB,频率估计均方根误差小于符号率的1‰,并且对载波频偏及信号电平动态不敏感,实现结构简单,适合实时处理及工程应用。     

GSM系统频率同步的实现

在GSM系统中提出一种简单的频率同步算法,利用系统频率校正信道（FCCH）的信 号特征估计接收信号的频率偏移,并通过频率补偿实现系统频率同步。仿真结果表明,该算 法丢包率低,信噪比为8 dB时就可完全检测到FCCH;频偏估计和补偿效果好,降低了系 统误 码率。与传统的基于频域FCCH检测算法和最大似然匹配检测算法相比,所提算法基于 时域信号处理,不需进行频域分析,其性能好且简单实用。     

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。