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改进的基于叠加导频序列的OFDM系统的信道估计方法

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复旦学报（自然科学版） 2005年第6期44卷 956-959页

作者：刘琦胡波袁清升复旦大学电子工程系上海200433 上海交通大学上海200030

针对正交频分复用(OFDM)系统在时变信道中的应用,提出了一种简单有效的信道估计方法.在这种方法中,假设数据以包为单位进行发送,导频序列采用叠加(superimposed)的方式和数据序列相结合,得到对应于一个数据包内每一帧OFDM信号的信道冲... 详细信息

针对正交频分复用(OFDM)系统在时变信道中的应用,提出了一种简单有效的信道估计方法.在这种方法中,假设数据以包为单位进行发送,导频序列采用叠加(superimposed)的方式和数据序列相结合,得到对应于一个数据包内每一帧OFDM信号的信道冲激响应之后,在这个数据包内对这些信道冲激响应进行加权平均,从而提高信道估计的精度.该方法不需占用无线传输中宝贵的频谱资源,且适用于时变无线信道.最后给出仿真结果,以说明方法的有效性.

关键词：通信技术信道估计正交频分复用叠加导频序列

基于导频序列的火箭橇试验遥测抗多径信道编码方法

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探测与控制学报 2020年第4期42卷 59-62,68页

作者：李鹏勃马方远杜剑英王茜刘鹏中国兵器工业试验测试研究院陕西华阴714200

针对火箭橇试验过程中,遥测接收端解调时因受到多径效应影响,会产生较大误码率的问题,提出了基于导频序列的火箭橇试验遥测抗多径信道编码方法。该方法根据火箭橇试验速度以及信号传输速率等数据,通过选择合适的特殊字序列,采用已知信... 详细信息

针对火箭橇试验过程中,遥测接收端解调时因受到多径效应影响,会产生较大误码率的问题,提出了基于导频序列的火箭橇试验遥测抗多径信道编码方法。该方法根据火箭橇试验速度以及信号传输速率等数据,通过选择合适的特殊字序列,采用已知信道特性的MSE均衡算法,设计信道估计数据结构和信道均衡数据帧结构。理论数据计算表明,该方法可以有效地提高数据质量,降低数据误码率。

关键词：数据包设计数据结构导频序列数据帧结构设计

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OFDM系统中导频序列的优化研究与应用

OFDM系统中导频序列的优化研究与应用

作者：任腾飞太原理工大学

学位级别：硕士

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术具有频谱利用率高、抗多径衰落能力强的特点,因此研究者将OFDM技术作为下一代移动通信的研究重点。OFDM系统中,性能的提升受两个因素的制约:信道估计的准确度、峰均... 详细信息

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术具有频谱利用率高、抗多径衰落能力强的特点,因此研究者将OFDM技术作为下一代移动通信的研究重点。OFDM系统中,性能的提升受两个因素的制约:信道估计的准确度、峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)。发射信号经过复杂多变的无线信道,将不可避免地经历各种衰落,到达接收端的信号会出现失真的现象,这时需要通过估计信道来保证信号的准确度。在信道估计中,发现实际的信道多呈现稀疏性的特征,充分利用信道的内在稀疏性对导频序列进行优化,即可利用较少的导频符号取得较理想的信道估计效果。此外,过高的PAPR会导致发射端的高功率放大器(High Power Amplifier,HPA)工作在非线性区域,从而引起信号的失真,对系统进行PAPR抑制可以有效地改善系统的性能。本文针对信道估计和PAPR过高的问题,主要研究了稀疏信道下的导频序列优化的方法和导频优化序列的应用,具体的研究工作如下:(1)本文首先介绍了传统的估计信道方法,然而这些方法未能充分利用信道的稀疏性来提高系统的性能;(2)本文基于压缩感知理论,考虑到信道的稀疏特征,提出了一种反馈型的算法对导频序列进行优化,该算法结合了离散傅里叶变换(DFT)子矩阵中各个列之间互相干性最小的原则和信道状态信息的有效反馈来联合优化导频序列,从而保证信道估计的性能;(3)基于所优化的导频序列对稀疏信道进行估计,仿真结果表明,在不增加导频的情况下,该算法进一步改善了系统的BER性能;(4)针对系统PAPR过高的问题,提出一种抑制PAPR的方法,该方法基于生成的导频优化序列,结合采用四相位因子搜索的部分传输序列(Partial Transmit Sequence,PTS)技术对系统的PAPR进行抑制,仿真结果表明,该方法比均匀插入导频的方式有较好的PAPR性能。

关键词：正交频分复用压缩感知导频序列信道估计 PAPR

LTE FDD系统中的导频结构和导频序列的设计研究

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LTE FDD系统中的导频结构和导频序列的设计研究

作者：薛珮珺西安电子科技大学

学位级别：硕士

移动通信的最终目标是实现所谓的“个人通信”，即在任何地点和任意时间可以和任何人进行任意形式的交流。现在基本上可以在任何地点和任意时间和任何人进行通信，但任意形式的交流由于一些限制还不能实现。这些限制主要来自两个方面：... 详细信息

移动通信的最终目标是实现所谓的“个人通信”，即在任何地点和任意时间可以和任何人进行任意形式的交流。现在基本上可以在任何地点和任意时间和任何人进行通信，但任意形式的交流由于一些限制还不能实现。这些限制主要来自两个方面：一是因为业务类型的多样性，二是因为有限带宽的限制。为了提高移动通信的持续竞争力，3GPP组织提出了LTE（Long TermEvolution）系统标准，采用OFDM多载波技术，并结合MIMO、自适应编码调制以及调度等，以提高系统的性能，本文是针对LTE FDD系统中的导频技术进行的研究。LTE中的导频设计需要考虑结构和序列设计两个方面，其中导频结构的设计需要综合考虑信道估计、多天线、无线信道、导频开销等多种因素;而导频序列的设计需要对上下行传输方案的特点以及小区规划、调度等因素进行综合考虑。本文首先简要的介绍了LTE系统的发展现状以及目标;接着阐述了LTE系统上下行无线传输方案，下行采用OFDMA方式，可以有效的支持多种带宽，并可以采用灵活的资源调度策略，上行采用SC-FDMA方式，在具有灵活资源调度的同时，也具有低的峰均比（PAPR）;最后对上下行导频设计进行了重点描述，包括导频的作用、导频结构和导频序列的设计，以及干扰协作、导频功率提升、跳频等，同时通过仿真和理论分析，对多种方案进行对比，给出了相应的建议。

关键词：移动通信导频结构导频序列信道估计

基于交叉熵的NC-OFDM系统最优导频序列设计算法

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中国科技论文 2015年第2期10卷 134-138页

作者：韩英华汪晋宽赵强东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院河北秦皇岛066004 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

针对NC-OFDM(non-contiguous orthogonal frequency)系统子载波非连续且动态变化导致传统等间隔分布的导频序列设计算法计算复杂度高、频谱利用率低和处理时延大等问题,提出了基于交叉熵的最优导频序列位置优化设计算法。算法以最小化... 详细信息

针对NC-OFDM(non-contiguous orthogonal frequency)系统子载波非连续且动态变化导致传统等间隔分布的导频序列设计算法计算复杂度高、频谱利用率低和处理时延大等问题,提出了基于交叉熵的最优导频序列位置优化设计算法。算法以最小化系统均方误差为准则,采用交叉熵算法在所有可用子载波中求解目标函数的最优解,有效解决了传统穷举搜索算法计算复杂度高的问题。与传统算法相比,所提算法保证了信道估计精度,降低了系统均方误差和误码率,从整体上提高了系统性能。

关键词：信号处理正交频分复用导频序列交叉熵

认知无线电系统中稀疏信道估计的最优导频序列研究

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认知无线电系统中稀疏信道估计的最优导频序列研究

作者：许茜东北大学

学位级别：硕士

正交频分复用是一种无线环境下的多载波调制技术,它具有抗多径衰落、抗干扰能力强和频谱利用率高等特点,是新一代移动通信系统的核心技术之一。认知无线电技术可以有效的解决频谱资源闲置和浪费的问题,OFDM自身的优点使其成为认知无线... 详细信息

正交频分复用是一种无线环境下的多载波调制技术,它具有抗多径衰落、抗干扰能力强和频谱利用率高等特点,是新一代移动通信系统的核心技术之一。认知无线电技术可以有效的解决频谱资源闲置和浪费的问题,OFDM自身的优点使其成为认知无线电技术的最佳调制方式,不连续的正交频分复用技术NC-OFDM应运而生,随之产生的诸多关键问题成为研究热点。其中信道估计直接影响系统的通信品质。基于导频的信道估计由于其估计误差小、收敛速度快、高传输速率等优点成为主流的信道估计技术,基于导频的信道估计受到两个方面的制约,一是信道估计器的设计;二是导频序列的设计,因此NC-OFDM系统导频序列的设计研究具有十分重要的意义。本文详细介绍了OFDM系统基本原理以及无线信道的传输特性,系统分析了最优导频序列设计的常用设计准则和算法,针对稀疏信道环境,提出了NC-OFDM系统导频序列位置和功率设计方法。针对传统NC-OFDM系统信道估计导频序列设计方法计算复杂度高、效率低下、数据利用率低的问题,提出了一种NC-OFDM稀疏信道环境下导频序列位置设计方法,该方法以最小测量矩阵互相关为目标函数,通过求解一个带约束的最优化问题并简化搜索方法得到最优导频位置分布,该方法不仅在信道估计MSE上优于传统等间隔以及随机搜索的导频,在系统BER性能以及计算复杂度方面均有明显改善。传统OFDM系统的导频功率分配方法通常考虑等功率限制或总发射功率限制因素,由于NC-OFDM的特殊性,该方法不能直接用于NC-OFDM系统导频功率分配,为此,提出了一种NC-OFDM系统导频子载波功率分配算法,该方法利用最小测量矩阵互相关准则,并满足以下几种约束条件：干扰温度约束、总功率约束、最大功率约束、子信道功率约束,通过求解多约束条件最优化问题得到最优的导频子载波功率分配。保证了信道的估计精度,提高了数据传输利用率,加强了系统的传输有效性和可靠性。与其他导频序列设计算法相比,能够有效降低系统误码率(BER, Bit Error Rate)和信道估计(MSE, Mean Squared Error),从而在整体上提高了系统性能。

关键词：正交频分复用认知无线电稀疏信道导频序列测量矩阵互相关

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基于导频序列的正交频分复用系统研究

通信技术 2010年第10期43卷 51-53页

作者：张平陈利学西南石油大学计算机科学学院四川成都610500

随着第三代移动通信技术的应用,正交频分复用技术即将成为第四代移动通信的核心技术。在构建正交频分复用系统时必须考虑信号同步问题。针对信号传输误码率的问题,结合导频序列的相关特性,提出一种基于导频序列的正交频分复用系统的同... 详细信息

随着第三代移动通信技术的应用,正交频分复用技术即将成为第四代移动通信的核心技术。在构建正交频分复用系统时必须考虑信号同步问题。针对信号传输误码率的问题,结合导频序列的相关特性,提出一种基于导频序列的正交频分复用系统的同步模型,并在矩阵实验室的可视化仿真平台上实现了系统模型的仿真与分析。仿真测试表明,该系统能对数据同步实现较高增益,并进行有效传输。

关键词：正交频分复用导频序列同步仿真

MIMO-OFDM中最优导频序列信道估计算法

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信息技术 2015年第6期39卷 153-156页

作者：马少辉郭肖芳徐伯庆上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

提出了最优导频序列对于信道估计在多输入多输出(MIMO-OFDM)系统中的应用,这种设计使得信道估计解决方案复杂度很低,以及灵活的天线结构,可以获得最佳的均方误差(MSE)而且在空间域和信道估计的性能最优,峰值平均功率比OFDM符合的性能,... 详细信息

提出了最优导频序列对于信道估计在多输入多输出(MIMO-OFDM)系统中的应用,这种设计使得信道估计解决方案复杂度很低,以及灵活的天线结构,可以获得最佳的均方误差(MSE)而且在空间域和信道估计的性能最优,峰值平均功率比OFDM符合的性能,仿真结果证明了该最优导频设计方案的有效性。

关键词：正交频分复用信道估计导频序列

基于导频序列的空时编码OFDM系统的信道估计方法

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电子测量技术 2007年第7期30卷 115-117,124页

作者：黄彩梅李雅珍肖丽萍东北大学秦皇岛分校秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004

利用空时分组码(STBC)导频序列,在最小二乘(LS)和最小均方误差(MMSE)信道估计技术的基础上,用基于本征向量分解(EVD)的低秩信道估计技术对空时编码OFDM系统进行信道估计,避免了矩阵求逆运算,大大减少了运算量。分析并仿真了在降低秩条... 详细信息

利用空时分组码(STBC)导频序列,在最小二乘(LS)和最小均方误差(MMSE)信道估计技术的基础上,用基于本征向量分解(EVD)的低秩信道估计技术对空时编码OFDM系统进行信道估计,避免了矩阵求逆运算,大大减少了运算量。分析并仿真了在降低秩条件下的系统性能和用不同调制结构的不同空时码的性能。仿真结果表明,降低秩会影响系统性能,当忽略掉一个相对较小的特征值时,系统性能降低较少;如果相对很重要的特征值被忽略,系统性能就会随信噪比的增大下降较多。系统性能会随空时码状态的提高和采用更高调制结构而提高。

关键词：空时编码(STC) OFDM 信道估计导频序列