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。     

一种采用可变同步帧的OFDM符号定时同步算法

符号定时同步是正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）系统中最为关键的同步之一。针对现有的基于数据辅助类的同步算法中帧头存在持续时间长、抗噪声性能差和对载波频偏敏感等问题,提出了一种可变长度的同步帧结构,采用滑动差分相关算法完成符号定时同步。仿真结果表明,提出的同步帧结构持续时间短于一个OFDM符号周期,并且训练序列长度可以通过估算信噪比大小而灵活控制。同时,所提算法在归一化载波频偏为12（远远超过晶振的误差范围 ±10-5）的情况下正常工作;在高斯白噪声和多径衰落信道中都有较好的性能,且其流水线结构易于硬件实现。     

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。     

一种AD9371宽带无线同步定时模块简化方法

在满带宽100 MHz条件下,AD9371的收、发采样频偏问题严重,不采用精确的同步定时模块时,在高斯白噪声信道下测试,误码率较调制误差公式erf值偏高。传统的Gardner定时同步算法虽能降低采样频偏,但Gardner算法的实现复杂度太高。针对这对性能和复杂度间的矛盾,给出了一种同步定时模块的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)简化实现方法。简化后的Farrow滤波器的乘法器与原始的Farrow相比减少50%,环路滤波器占用FPGA资源和传输时延比原环路滤波器都减少了50%以上。将简化后的同步定时模块在AD9371板卡上进行测试,结果表明简化后的同步定时模块与传统的Gardner同步定时模块性能在-30 dBm时误码同时降低到零,性能完全一样,证明此种同步定时方法的等效简化切实有效。     

一种全数字位同步检测算法

位同步检测是实现全数字接收机开环定时恢复的关键技术。本文推导了基带PAM(脉冲幅度调制)信号的互相关函数，指出基带PAM信号的互相关函数中含有位同步信息，以此为依据得到了一种位同步检测算法。该算法可采用递归结构实现，且与载波相位误差无关。     

一种基于训练序列的OFDM定时同步改进算法

针对定时同步和频率同步与载波间干扰和符号间干扰密切相关的问题,提出了一种基于训练序列的OFDM定时同步改进算法。新算法在Schmidl和Cox提出的定时同步方法基础上,同时利用训练序列的时域重复结构及其循环前缀的特点通过滑动相关来完成定时同步。理论分析和仿真结果表明,新算法与SC算法相比大大提高了定时同步的精度,有效地解决了SC算法因峰值平台造成定时同步模糊性的问题。     

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。     

一种多径电力线信道下的主路径定时同步算法

分析了多径电力线信道特性,针对电力线通信信道中第一主路径非能量最强路径的定时同步问题,通过仿真分析信噪比与门限选择的关系,拟合了最优的第一主路径门限曲线,并提出了一种在多径电力线信道下寻找第一主路径的自适应定时同步门限选择方法,利用接发端前导信号互相关判决函数的峰均比关系自适应选择门限,用于解决电力线恶劣的信道环境下第一主路径非能量最强路径的情况下寻找第一主路径的问题。仿真表明,该方法同步性能明显优于固定阈值且接近于最优阈值的判决方法,相比固定门限有1 dB的提升。     

一种适用于宽带短波通信OFDM系统符号定时同步的新方法

针对宽带短波通信正交频分复用（OFDM）系统,提出了一种不需要数据辅助的高效符号定时同步方法。该方法利用OFDM符号中的空载波不传输任何数据这一特性,通过最小化空载波上的数据能量来将符号定时点锁定在安全区域内,从而完成符号定时同步。该方法可以有效对抗多径效应,适用于短波通信系统。最后将该方法与Al-Dweik同步方案在宽带短波信道条件下进行了仿真对比,结果表明该方法有着更精确的符号定时同步性能,并且适用于各种星座图调制。     

适用于多速率高阶QAM的定时同步改进算法

针对速率可变的高阶正交幅度调制(QAM)信号定时同步问题，提出了一种基于Gardn er理论的定时同步改进算法。新算法改原有滤波器结构为两级插值级联优化结构来实现多速 率信号的定时同步，可独立于载波同步单独使用，比传统结构具有更强的普遍适用性。仿真 结果表明，该算法可以准确地对速率可变的128QAM信号进行同步。     

MIMO-OFDM系统同步技术研究进展

多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统对定时偏移和频率偏差极其敏感,并且对时间同步精度要求极高。分析比较了29种具有代表性的MIMO-OFDM系统同步算法的优缺点,指出针对数据辅助类的同步方法,采用共轭、取反等特性构造优良正交性的训练序列是提高时间同步性能的关键,可在时域进行频偏估计和降低参数维数来降低系统计算复杂度;针对非数据辅助类的同步方法,构造计算复杂度较低的代价函数是提高频率同步性能的关键,这些都是MIMO-OFDM系统同步方法值得研究的方向。     

基于前向结构的高动态突发信号载波同步算法

为实现高动态突发通信系统载波快速同步,提出了一种新的基于前向结构的突发信号载波同步算法,采用多级处理方案分级实现多普勒变化率、多普勒频偏及载波相位的估计及恢复。理论分析及数值仿真表明,在高动态低信噪比条件下,新算法的载波同步信噪比损失小于1 dB,且对多普勒变化率及信号电平参数不敏感,实现复杂度低,能够满足高实时性应用需求。     

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。     

5G系统中基于解调参考信号的信道估计方法

5G系统使用解调参考信号(Demodulation Reference Signal,DMRS)用于下行信道估计,工程中通常采用插值法得到数据位置信道响应,考虑实际信道中噪声的影响,频域采用线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Squared Error,LMMSE)插值算法。针对LMMSE需要获取信道先验统计特性以及存在矩阵求逆运算量大问题,利用信号时域内能量集中特点估计出信道均方根时延、信噪比和信道自相关矩阵,对于DMRS信号在频域上间隔较大、DMRS信号所在子载波相关性不强的问题,通过引入导频加密方法提升DMRS信号所在子载波间的相关性以提升信道估计性能,并通过滑动窗口插值方法进一步降低LMMSE算法求逆运算复杂度。仿真结果表明,所提算法均方误差和误码率总体均优于线性插值和基于矩阵奇异值分解的LMMSE算法,并与传统LMMSE算法相比性能极为接近,而且复杂度降低了99.85〖WT《Times New Roman》〗%〖WTBZ〗,适合实际工程应用。