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短波突发通信中的DFT频偏估计算法

哈尔滨工程大学学报 2015年第4期36卷 573-576页

作者：游行远杨平徐彬彬许利刚哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 武汉船舶通信研究所湖北武汉430079

针对短波突发通信中的频偏估计问题,结合信号传输的时限性以及低信噪比的信道特点,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频偏估计算法。该方法首先利用非补零的DFT获取粗估计结果;精估计通过结合迭代与插值逐步缩小搜索区间来获取估计结果... 详细信息

针对短波突发通信中的频偏估计问题,结合信号传输的时限性以及低信噪比的信道特点,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频偏估计算法。该方法首先利用非补零的DFT获取粗估计结果;精估计通过结合迭代与插值逐步缩小搜索区间来获取估计结果,并在迭代中引入误差补偿以修正低信噪比条件下的插值误差。与现有DFT类算法相比,该算法在粗估计中采用非补零DFT减小了计算复杂度,在精估计中迭代插值提高了搜索精度。仿真结果表明:在低信噪比条件下,该频偏估计算法可以逼近Cramer-Rao下界理论线,并有较宽的估计范围。

关键词：频偏估计突发通信非补零DFT 频偏搜索区间迭代插值误差补偿

一种适用于突发相干光通信的均衡和频偏估计的联合方法

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光电子．激光 2013年第9期24卷 1714-1719页

作者：果宏艳许渤邱昆电子科技大学通信与信息工程学院四川成都611731

为了适应光突发接收机的快速信道均衡和频偏估计的要求,提出一种时域均衡联合频偏估计的方法。频偏估计的叠加结果作为反馈用于电信道均衡器误差信号的计算,同时用于均衡器估计值的频偏补偿。通过仿真验证了时域均衡联合频偏估计可以提... 详细信息

为了适应光突发接收机的快速信道均衡和频偏估计的要求,提出一种时域均衡联合频偏估计的方法。频偏估计的叠加结果作为反馈用于电信道均衡器误差信号的计算,同时用于均衡器估计值的频偏补偿。通过仿真验证了时域均衡联合频偏估计可以提高系统性能,并对影响光突发接收机的参数设置进行了研究;仿真研究了自适应均衡联合频偏估计时光突发接收机适用的稳态频偏和光纤传输距离范围,当系统中存在1GHz的频偏时系统仍然能够传输180km以上。研究结果表明,本文提出的时域均衡联合频偏估计的算法,在当光突发接收机中存在频偏暂态效应时仍然能够有效完成信道均衡和频偏估计与补偿。

关键词：光突发接收机光相干接收机频偏估计信道均衡暂态频偏

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单通道高阶调制线性混合信号的频偏估计

电子学报 2015年第1期43卷 160-165页

作者：杨勇张冬玲彭华涂世龙解放军信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450002 信号盲处理国家重点实验室四川成都610041

针对具有固定帧长和固定帧同步序列的单通道高阶调制线性混合信号,当两路信号编码异步时,在已知帧长的条件下提出一种基于最大似然准则的频偏估计算法,并给出了算法的有效频偏估计范围.算法通过求互相关获得目标函数,并利用分级搜索的... 详细信息

针对具有固定帧长和固定帧同步序列的单通道高阶调制线性混合信号,当两路信号编码异步时,在已知帧长的条件下提出一种基于最大似然准则的频偏估计算法,并给出了算法的有效频偏估计范围.算法通过求互相关获得目标函数,并利用分级搜索的方法估计频偏.为对算法的性能进行评价,文中同时推导了混合信号频偏估计的克拉美罗界(Cramer-Rao Bound,CRB).仿真结果表明,算法在低Eb/N0下可获得接近CRB的估计性能.此外,算法还适用于功率非对称的混合信号.

关键词：单通道混合信号高阶调制频偏估计最大似然估计克拉美罗界

基于OFDM无线通信系统的线性回归频偏估计算法

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光电子．激光 2014年第10期25卷 1919-1925页

作者：陈坤吴虹刘勇王琦琦向坤南开大学电子信息与光学工程学院天津300071 南开大学天津市信息光子材料与技术重点实验室天津300071

为了适应60GHz新型WiFi对频偏同步的要求,提出了一种基于IEEE802.11ad-2012修正案系统的线性回归频偏估计(LROE)算法。算法将接收到的前导序列与本地序列进行互相关运算,然后提取互相关值的相位角进行线性回归计算,估计出频偏值。从理... 详细信息

为了适应60GHz新型WiFi对频偏同步的要求,提出了一种基于IEEE802.11ad-2012修正案系统的线性回归频偏估计(LROE)算法。算法将接收到的前导序列与本地序列进行互相关运算,然后提取互相关值的相位角进行线性回归计算,估计出频偏值。从理论推导了算法在高斯信道和多径信道下的抗噪声和抗多径性能。在多径信道仿真中,本算法的频偏估计精度优于传统自相关算法3个数量级,满足了系统对高精度频偏估计的要求。在全系统仿真中,对比研究了本算法和自相关算法对系统误比特率(BER)性能的影响,并与无频偏对照组仿真进行对比。LROE算法的BER明显优于自相关算法。仿真研究表明,LROE算法基本消除了频偏对系统BER的影响,其性能达到了无频偏系统的效果,达到了60GHz系统对频偏同步的要求。

关键词：线性回归频偏估计 OFDM 60GHz无线通信

一种适用于散射通信的联合帧同步和频偏估计算法研究

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计算机测量与控制 2024年第1期32卷 185-191,200页

作者：吕子豪张涛任文成中国电子科技集团公司第54研究所石家庄050081

针对对流层散射通信中存在的多径衰落以及收发两端频偏,对一种适用于对流层散射通信的联合帧同步和频偏估计算法进行了研究;设计了一种适用于对流层散射通信的新型同步帧结构,其在帧同步信息前增加了周期循环PN序列用于辅助判决,能够提... 详细信息

针对对流层散射通信中存在的多径衰落以及收发两端频偏,对一种适用于对流层散射通信的联合帧同步和频偏估计算法进行了研究;设计了一种适用于对流层散射通信的新型同步帧结构,其在帧同步信息前增加了周期循环PN序列用于辅助判决,能够提高衰落信道下的信号起点捕获概率;采用基于FFT的部分相关频域捕获算法,搜索最大相关值和频偏索引,同时完成了帧同步和频偏估计;在多径衰落和频偏影响下实现了联合帧同步和频偏估计算法;仿真结果表明:在衰落速率5 Hz,频偏1000 Hz散射信道下,正确捕获到帧同步信息概率在-4 dB信噪比下仍可达到90%以上,且频偏估计偏差在0.4 Hz以内。

关键词：散射通信抗衰落帧同步频偏估计 FFT变换

基于插值DFT相位差的VDES信号频偏估计算法

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重庆理工大学学报（自然科学） 2019年第12期33卷 169-175页

作者：史珂马社祥孟鑫天津理工大学电气电子工程学院天津300384 天津理工大学海运学院天津300384

针对VDES系统中存在大范围多普勒频偏的问题,提出了一种基于插值DFT相位差的VDES信号频偏估计算法。首先在理论上分析了DFT相位差算法的估计误差,仿真发现其性能受频偏相对偏差影响严重,针对此缺点提出在计算相位差之前设置频偏相对偏... 详细信息

针对VDES系统中存在大范围多普勒频偏的问题,提出了一种基于插值DFT相位差的VDES信号频偏估计算法。首先在理论上分析了DFT相位差算法的估计误差,仿真发现其性能受频偏相对偏差影响严重,针对此缺点提出在计算相位差之前设置频偏相对偏差门限值,在门限值前后综合利用Quinn插值和Rife插值两方法对频偏相对偏差进行预估计,以此消除频偏相对偏差对估计性能的影响。仿真实验结果表明:该算法的频偏估计性能稳定,且精度接近克拉美罗界,可用于VDES接收机。

关键词：插值甚高频数据交换系统频偏估计相位差分

基于IEEE802.11ad的OFDM线性拟合频偏估计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第12期42卷 101-105页

作者：吴虹林鹏陈坤刘勇南开大学电子信息与光学工程学院天津300071 南开大学天津市信息光子材料与技术重点实验室天津300071

提出了一种基于IEEE802.11ad的正交频分复用(OFDM)频偏估计算法,该算法将接收到的训练序列与本地保存的训练序列共轭相乘,对其相位角进行线性拟合,得到的斜率经过简单计算即得归一化频偏.通过数据消噪和分组对算法进一步改进,使得低信... 详细信息

提出了一种基于IEEE802.11ad的正交频分复用(OFDM)频偏估计算法,该算法将接收到的训练序列与本地保存的训练序列共轭相乘,对其相位角进行线性拟合,得到的斜率经过简单计算即得归一化频偏.通过数据消噪和分组对算法进一步改进,使得低信噪比下的估计性能得到改善.Matlab仿真表明:在高斯(加性高斯白噪声)信道和60GHz多径信道下,改进的线性拟合方法性能稳定,频偏估计精度比传统的时频域估计高1个数量级,当信噪比为0dB时,频偏估计的均方差达到10-4数量级,从而满足了OFDM系统的技术要求.

关键词：无线通信正交频分复用(OFDM) 线性拟合 60GHz通信频偏估计

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5GNR特定场景下频偏估计算法研究

5GNR特定场景下频偏估计算法研究

作者：鲁大顺上海师范大学

学位级别：硕士

频偏估计作为移动通信的关键性技术一直以来广受国内外研究学者重视,然而5GNR低延时场景下会出现一些如单列导频、单列导频及上行FDMA传输的特殊配置情况,给频偏估计带来了新的问题。为此,有必要开展这些特定配置约束条件下的频偏估计... 详细信息

频偏估计作为移动通信的关键性技术一直以来广受国内外研究学者重视,然而5GNR低延时场景下会出现一些如单列导频、单列导频及上行FDMA传输的特殊配置情况,给频偏估计带来了新的问题。为此,有必要开展这些特定配置约束条件下的频偏估计算法研究。本文在分析和总结现有频偏估计算法原理及其适用性基础上,针对上述5GNR特定场景配置下频偏估计进行了算法分析与改进研究,并对改进后算法性能进行仿真验证。首先研究5GNR低延时场景单列导频配置下的载波同步,分析了基于多列导频求频偏方法和基于CP频偏估计算法的适用性,得出后者更为适用,进而针对后者抗多径能力不足问题,提出了在中高信噪比和低信噪比条件下分别采用拐点检测与小波去噪方法,以更准确地获取CP受多径污染长度,去除干扰数据,减少多径和噪声影响。仿真实验结果表明改进算法估计精度相对原算法在5GNR多径环境下估计精度更高。接着进一步研究了5GNR单列导频配置及FDMA传输方式下的载波同步,针对该配置下上述CP时域算法也不适用的问题,提出了基于高斯混合模型的频偏估计算法。该算法首先在频域利用欧式距离挑选星座簇数据用于聚类,通过对选取点进行高斯混合模型计算其聚类中心,利用聚类中心与标准星座簇中心的相对位置进行频偏估计,最后,利用符号间联合判决以增大频偏估计的范围。算法在专业商用5GNR链路仿真平台中进行验证,结果表明基于高斯混合模型的频偏估计算法具有较好估计效果。最后从提升频偏估计算法场景适应性出发,研究了基于深度学习的频偏估计方法,对仅采用LSTM网络进行频偏粗估计的方法,提出了LSTM网络和SVR回归相结合的频偏估计改进算法。算法对训练集的导频数据进行降维,在不影响识别率的基础上减少输入数据维度,降低网络的复杂度。并且通过改进网络训练格式,增加网络对频偏的鲁棒性。最后设计SVR算法进行频偏精估计,完善频偏估计流程。MATLAB仿真实验表明,该算法对频偏的估计性能更加鲁棒。

关键词： 5GNR 频偏估计拐点检测高斯混合模型 SVR回归

数据辅助的时域自相关与互相关联合频偏估计方法

同方学位论文库评论

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计算机应用 2019年第12期39卷 3622-3627页

作者：王思秀新疆财经大学计算机科学与工程学院

针对数据辅助下突发数据通信中频偏估计精度低和复杂度高的问题,提出了一种数据辅助的时域自相关与互相关联合频偏估计方法。首先,推导出基于通用数据帧结构的频偏估计克拉美劳界(CRB),同时引入一个形式上更为简单的近似CRB作为估计算... 详细信息

针对数据辅助下突发数据通信中频偏估计精度低和复杂度高的问题,提出了一种数据辅助的时域自相关与互相关联合频偏估计方法。首先,推导出基于通用数据帧结构的频偏估计克拉美劳界(CRB),同时引入一个形式上更为简单的近似CRB作为估计算法的性能界;然后,在自相关估计中,利用自相关算子和复信号指数化近似得到具有较大范围和较低信噪比门限的自相关算法;在互相关估计中,借鉴自相关估计原理,利用互相关算子获得兼顾低复杂度和高精度的互相关算法。仿真结果表明,所提方法可估计出接近符号速率一半的载波频偏且达到了近似CRB性能;与经典的M&M算法相比,所提方法的估计精度提高了5倍,且从实乘运算来看还具有与导频长度相关的线性复杂度,适用于突发数据通信的工程应用。

关键词：导频符号辅助调制时域相关频偏估计克拉美罗界突发数据通信