OFDM系统中一种新型盲载波频偏估计

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OFDM系统的对数似然比最大化盲频偏估计算法

OFDM系统的对数似然比最大化盲频偏估计算法任雪峰;蒋宇中;刘旋【摘要】为了消除短波OFDM通信中的频率偏移问题,对差分OFDM信号进行了分析,并对最大后验概率(MAP)译码的性质进行了研究,提出了一种似然比最大化的迭代盲频偏估计算法.由于该算法充分利用了软译码得到的似然比信息,因此可以实现最优信号检测.计算机仿真证明了该算法的有效性.进行了短波OFDM信号通信实验,得到了实测数据.实测数据检测结果表明,该算法的误码率性能随着迭代次数的增加而提高,且一发两收系统性能要比单发单收系统性能至少提高2dB.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2010(050)012【总页数】5页(P58-62)【关键词】短波通信;差分OFDM调制;MAP译码;盲频偏估计【作者】任雪峰;蒋宇中;刘旋【作者单位】海军工程大学,通信工程系,武汉,430033;海军工程大学,通信工程系,武汉,430033;海军工程大学,通信工程系,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】TN914收稿日期：2010-09-19；修回日期：2010-10-251 引言将正交频分复用(OFDM)[1]技术应用于短波通信，能提高系统的频谱利用率，克服多径干扰。

但是，OFDM技术的最大缺点就是对载波频偏具有敏感性[2]，因此必须对载波频偏进行有效估计。

OFDM频偏估计算法可以分为数据辅助型(DA)和非数据辅助型(NDA)两类。

其中，数据辅助型的优点是快速计算、精度高，但是降低了系统的有效性[3-5]；而非数据辅助型计算复杂，但不占用系统带宽，是学界研究的热点[6-8]。

本文重点研究数据非辅助型的频偏估计。

文献[6]利用循环前缀和原始信息的对称关系实现频偏的NDA辅助估计。

由于循环前缀长度的限制，如果信噪比较低则估计精度大受影响。

因为该算法仅利用了部分比特信息，因此不能达到所有信息的最优判决。

文献[7]和文献[8]都是利用OFDM系统的虚子载波进行盲频偏估计，分别为ESPRIT算法和MUSIC算法，它们的估计精度高，估计范围可以扩展至整个带宽内。

OFDM 系统的频偏估计算法11

第２８卷第４期２０１１年４月
计算机应用研究ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ
Ｖｏｌ畅２８Ｎｏ畅４Ａｐｒ畅２０１１
ＯＦＤＭ系统的频偏估计算法
吉磊，李玉柏
（电子科技大学通信与信息工程学院，成都６１１７３１）
摘要：结合中国移动多媒体广播（ＣＭＭＢ）信道的帧结构和调制方式，利用不同数据码元间共轭相乘的算法来完成整数倍频偏（ＩＦＯ）的捕获。最后采用最小二乘估计法捕获采样频偏和残余频偏。计算机仿真验证了算法能准确地完成频偏估计。关键词：正交频分复用；中国移动多媒体广播；频率同步；整数倍频偏；残余频偏中图分类号：ＴＰ９２９文献标志码：Ａ文章编号：１００１唱３６９５（２０１１）０４唱１４７９唱０２ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１唱３６９５．２０１１．０４．０７６
由于时域符号定时同步不能完全估计出fft窗的起始位置fft窗位置的偏移产生的符号定时误差会引起频域数据的相位旋转这会导致传统算法失文献5利用一个ofdm符号不同数据码元之间的差分第28applicationresearchcomputersvol畅28no畅4apr畅2011完成ifo同步可以消除符号定时同步的影响
ＩＦＯ补偿后，提取前后两个相邻奇数（或偶数）ＯＦＤＭ符号的导
频，利用离散导频同步采样频偏 η和残余频偏ｆｒｓ，此时接收到
的ＯＦＤＭ符号时域值为ｒｌ，ｎ：
ｒｌ，ｎ＝１／Ｎ ×
Ｎ－１
∑
ｋ＝０
Ｈ
ｋ
Ｘｌ，ｋ
ｅｊ２ πｋｎ（１
＋η）
／Ｎ
ｅｊ２ πηｋ（
Ｎｇ

非合作通信中OFDM系统的载波频率偏移盲估计方法

非合作通信中OFDM系统的载波频率偏移盲估计方法作者：天天论文网日期：2015-12-31 11:55:12 点击：0摘要：针对非合作通信系统中多径信道下OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统载波频率偏移估计性能不佳的问题，本文提出了一种OFDM 系统载波频率偏移盲估计的新方法。

该方法首先提出了基于OFDM 系统子载波间幅度差值的估计代价函数，然后推导出了基于相邻子载波间幅值乘积的代价函数，最后对代价函数进行近似变换并通过多项式内插方法对从而实现了载波频率偏移的估计。

仿真结果表明，在多径信道条件下，本文方法不但具有良好的估计性能而且计算复杂度较低。

关键词：正交频分复用；载波频率偏移；盲估计；多项式内插；多径信道正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)为代表的多载波技术已应用于通信对抗、频谱监测等非合作通信领域中。

OFDM 的子载波间需要保持正交，对载波频率偏移(Carrier FrequencyOffset, CFO)比单载波更加敏感[1]。

但是，由于收发两端晶振的误差以及多普勒频移等因素使会导致系统产生载波频率偏移，使得OFDM系统各子载波的正交性遭到破坏，会引起载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)，从而导致系统的性能恶化。

因此，在OFDM 系统接收端必须对载波频率偏移进行估计，以消除其对系统性能带来的影响。

在非合作通信中，由于接收端未知发送端的信息，无法利用导频或训练符号等辅助数据[2-3]来估计CFO，只能采用非辅助数据的盲估计方法对CFO 进行估计。

近年来，一些学者对CFO 的盲估计方法展开了研究，这些估计方法具有带宽利用率高，信号不容易被截获等优点。

文献[4-5]提出了一种基于频域上功率差值函数的CFO 盲估计方法，但该方法计算复杂度高并存在较高的误差平台；文献[6]利用符号间的功率差值来估计OFDM系统的CFO，但是该方法在时变衰落信道中估计性能较差；文献[7]提出了一种基于相邻符号相同位置处的幅度乘积来的CFO 盲估计方法，但是该方法采用了较多的符号数且在时变衰落信道中性能不佳；文献[8]提出了一种自适应的功率差值函数对OFDM 系统的载波频率偏移进行盲估计，但是该方法在衰落信道中估计性能较差且计算复杂度较高。

OFDM系统一种新的多普勒频偏估计方法

维普资讯
第２卷第１４期
文章编号：０９４（０７０ — ３３０１６— ３８２０）１０３ — ４０
计
算
机
仿
真
２７月０年１０
ＯＤ系统一 ห้องสมุดไป่ตู้ 新的多普勒频偏估计方法ＦＭ
周雯，邱玲，朱近康
ａｎｖｌｍｅｈｄｏｓｉｔｇｍａｉｍｏｐｅｈｔｆｒＯＦＭｙｔｍ．ｈｔｏｋｓｕｅｏｈａｔｔａｈｏｅｔｏｆｅｔｍａｉｘｍｕＤｐｌｒｓｉｏＤｓｓｅＴｅｍｅｈｄｍａｅｓｆｔｅｆｃｈｔｔｅｎｆ
ｔｉｐｉｔａｄｔｅｒｓｌｓｏｓｔａｈｓｍｅｈｄｃｎｅｔｔｅｍａｐｌｒｓｉｆｃｉｅｙａｄｈｓｔｅｖｔｅｈｔｈｓｏｎｈｅｕｔｈｗｈｔｉｔｏａｓｉｅｔｘＤｏｐｅｈｔｅｅｔｌｎａｈｉｓｔａｎｔｍａｈｆｖｕ
ｍｕＤｏｐｅｒｑｅｃＳｈｘｉｍｏｐｅｅｕｎｙｃｎｂｃｕｒｄｂａｕｉｇｔｅｖｌｃｔｆｏｅｈｍｐｌｒｆｕｎｙ，ＯｔｅｍａｍｕＤｐｌｒｆｑｅｃａｅａｑｉｙｍｅｓｒｎｅｏｉｏｗｒｃａｅｒｅｈｙｐｎ
（中国科学技术大学电子工程与信息科学系个人通信与扩频实验室，安徽台肥２０２）３０７摘要：多普勒频偏估计是移动通信系统中的一个重要研究内容。提出了一种ＯＤＦＭ移动通信系统中新的多普勒频偏估计方

时变信道下OFDM系统载波频偏估计

第３ｌ卷第２期
文章编号：１００６— ９３４８（２０１４）０２—０２４７— ０３
计
Байду номын сангаас
算
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真
２０１４年２月
时变信道下ＯＦＤＭ系统载波频偏估计
张军龙，刘立程
（广东工业大学信息工程学院，广东广州５１０００６）摘要：由于正交频分复用（ＯＦＤＭ）系统中容易存在载波频率偏移（ＣＦＯ）问题，会破坏子载波间的正交性。为了提高时变信道下ＯＦＤＭ系统的频率同步性能，提出一种导频辅助的ＣＦＯ估计的改进算法，可不需要知道最大多普勒频率的先验信息，通过对原ＣＦＯ估计算法的合理近似运算以及优化最大似然（ＭＬ）估计准则两个方面对原算法进行了改进，从而降低了计算的复杂度。同时仿真结果表明改进算法的频偏估计性能要优于原算法。关键词：正交频分复用；时变信道；载波频偏估计；导频；最大多普勒频率
ｐｒｏｘｉｍａｔｅｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＣＦＯｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｌａｇｏｉｒｔｈｍａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ（ＭＬ）ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｃｉｒｔｅ —
ｔｉｏｎｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｏｆｔｈｅＯＦＤＭｓｙｓｔｅｍｓｕｎｄｅｒｔｈｅｆａｓｔｔｉｍｅ—ｖａｒｙｉｎｇｃｈａｎｎｅｌ，ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｐｉｌｏｔ —ａｉｄｅｄ

一种改进的MIMO-OFDM系统频偏估计方法

一种改进的MIMO-OFDM系统频偏估计方法李萌;王革思;张勇;何煜【摘要】针对传统的2个训练符号的载波频偏估计算法提出一种改进算法,并设计出一种新的频偏估计器对多入多出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的不同信道的整数频偏和小数频偏进行估计.该算法仅利用单个训练符号来进行频偏估计,其训练符号采用正交性良好的Walsh序列来设计,用以区分不同的信道;利用同一训练符号内相邻的偶数子载波上数据的差分关系完成整数频偏估计.仿真结果表明,新的频偏估计器可以获得较好的载波频偏估计性能.【期刊名称】《应用科技》【年(卷),期】2010(037)006【总页数】4页(P16-19)【关键词】多入多出正交频分复用;训练序列;Walsh序列;整数频偏估计;小数频偏估计【作者】李萌;王革思;张勇;何煜【作者单位】哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TN919.3多入多出正交频分复用系统（Multi-inputmulti-output-orthogonal frequency division multiplexing，MIMO-OFDM）结合了OFDM和MIMO技术各自的优点，不但具有良好的抗多径干扰能力和高频谱利用率，更具有较大的系统容量，因此被认为是未来通信领域研究的热点技术之一.但由于其要求子载波间严格正交，它也继承了OFDM系统对载波频偏敏感的缺点，且由于更多天线对的存在，系统要求对每一对接收与发送天线之间的频率偏移都要准确估计，这更增加了载波频偏估计算法的复杂度［1］.从估计频偏时所利用的不同数据的角度，OFDM估计载波频偏的算法可分为基于训练序列的算法和不需要训练序列的盲算法，但盲算法计算复杂度过高而难于应用在MIMO-OFDM系统上，因此目前基于MIMO-OFDM系统的载波频偏估计算法都是从OFDM下基于训练序列的算法发展过来的.基于训练序列的估计算法在OFDM系统下的应用已经十分成熟，但在MIMO-OFDM环境下还要考虑如何用训练序列来区别不同的发射天线.针对这一问题，Schenk提出的算法［2］采用了时域正交的方法，即不同天线发送训练序列的时刻相互错开，但其训练序列的设计显然浪费了过多的系统资源;YaoYao提出的基于MIMO系统的算法［1］则采用正交训练序列来区分不同的发射天线，罗丹的算法［3］结合了YaoYao的这种思想，并采用发送4个相同的训练符号来扩大估计范围，但若要进一步扩大估计范围就需要发送更多的训练符号，以牺牲系统资源来扩大估计范围.文章算法结合YaoYao的正交训练序列的思想和传统的OFDM下估计载波频偏的经典算法，经改进只用一个训练序列就解决了不同发射天线的区分问题，既节省了系统资源，还获得了足够大的估计范围.由于充分地利用了训练符号的能量，而获得了非常小的错误估计概率.1 MIMO-OFDM系统频偏估计模型图1、2分别是一个有着M个发射天线和N个接收天线的MIMO-OFDM系统的发送和接收两端模型，这里只强调了与频偏估计有关的模块.在发送端，输入的数据经过MIMO编码后被映射到M个发送天线上，然后每一路数据都被插入一个长度为P的训练序列 Tm（i），式中:m=1，2，…，M;i=1，2，…，P，之后再经过IFFT和插入循环前缀等环节从M个天线上发送出去.在接收端，每一个接收天线都要接收从全部M个发送天线发送的信号.在经过符号定时同步以获得FFT窗位置后首先对小数频偏进行估计并补偿，之后数据送入FFT模块，利用FFT的输出可以估计整数频偏并进行补偿，最后经过MIMO解码器得到所需的数据.图1 具有M个发射天线的MIMO-OFDM系统的发送端结构图2 具有N个接收天线的MIMO-OFDM系统的接收端结构在接收端经过符号定时同步后，第n个接收天线接收到的信号可以表示为式中:am（t）是第m个发射天线发送的基带时域信号，这里用以指代第m个发射天线上发送的训练序列;fm，n是第m个发射天线到第n个接收天线的载波频率偏差;hm，n是第m个发射天线到第n个接收天线间的信道冲击响应，是具有零均值和单位方差的独立同分布的复高斯变量;ηn（t）则是具有零均值的复高斯噪声，并且对于不同的接收天线独立.从式（1）可以看出，对于每一个接收天线，其接收到的信号存在M个载波频偏，在接收端都要一一进行估计并予以补偿，从而正确的解调出数据信号.2 改进的载波频偏估计算法2.1 训练序列的结构基于训练序列的载波频偏估计算法，无论是针对OFDM系统也好还是针对MIMO-OFDM系统也好，其理论基础都是基于M.Schmidl和C.Cox在1997年提出的频偏估计算法［4］（以下简称 SC算法）.其核心思想就是要求训练符号在时域上由前后完全相同的2部分组成，在接收端利用一个最大似然估计器计算其相关值，而相关值的相位是与频偏成正比的，由此可以计算频偏值.其局限性是计算的频偏值只是小数频偏，若要估计整数频偏还需要引入另外一个训练符号，利用其与前面用于估计小数频偏的训练符号的差分关系来估计整数频偏.利用IFFT的性质，这种前后两半相同的结构可以通过在偶数位置的子载波上发送经过星座映射的一组序列Sk（k=1，2，…，P/2），并在奇数位置的子载波上发送0来实现，即插入的序列Tm（i）具有{S1，0，S2，0，…，SP/2，0}这样的结构.SC算法中Sk选择的是PN序列经星座映射后得到的序列，其具有良好的自相关特性.MIMOOFDM系统要考虑多天线环境下天线的识别问题，对序列的正交性要求比自相关特性要求更高.文中算法选用了正交性更好的Walsh序列，即不同的发射天线上插入的训练序列由等长度的不同的Walsh序列构成.这样，第m个发射天线上发送的训练序列就可表示为并且其具有良好的正交性，即对于任意的1≤m，m′≤M，有2.2 小数频偏估计算法根据式（1），可得在接收端第n个接收天线接收到的由训练序列构成的信号为式中:T是训练序列的长度.式中第1项是期望估计的来自第m个发射天线的信号.为了区分不同发射天线发送信号的频偏，即消除式中第2项的影响，先要将接收到的信号送入M个相关器，第m个相关器就对第m个发射天线进行响应，即将接收信号乘以第m个发射天线上发送的训练序列am，则相关器的输出可以表示为式中:Q是相关器的长度，要大于训练序列的长度.式中第2项由于训练序列的正交性可以忽略，第3项是噪声的影响.因此，经过相关器后就可得到不包含其他频偏而只有期望估计的频偏fm，n的信号，并且与SC算法要求序列前后相同的结构一样，虽然训练序列变成了原序列平方的形式，但前后两半相同的结构不变，所以仍然可利用其对小数频偏进行估计，与第m个发射天线上的训练序列做互相关运算，即接收的训练序列前后两半由于频偏的影响会产生相位差，因此可求小数频偏f FFO 为由于angle（Ps）的范围是［－π，π］，所以此时频偏估计范围是－1～+1个子载波间隔，因此只能估计小数频偏.2.3 整数频偏估计算法SC算法在进行整数频偏的估计时采用了在发送端发送2个训练符号的方法，前一个训练符号和后一个训练符号成差分关系，在接收端靠这种差分关系来估计整数频偏;另外还有一些算法采用发送多个重复的训练符号的方法来扩大估计范围［5］.但是以上的方法都对系统资源造成了极大的消耗.文中算法不需额外的信息，只依靠接收到的包含训练序列的信号就完成了整数频偏的估计.其核心思想是利用发送端进行IFFT之前的Walsh序列Sk内部的差分关系生成一个差分序列Ck，即然后在接收端希望得到包含原序列信息的信号，将之与Ck进行相关运算来估计整数频偏.注意到Rm，n（k）是一个包含am的平方的多项式，对其进行小数频偏以及FFT 运算之后难以得到如序列Tm（i）的形式，即恢复出包含序列Sk信息的信号.因此，先将 Rm，n（k）乘以 am的共轭，以求使Rm，n（k）只包含 am 的信息，可得式中:E是am与其共轭的乘积，是一个常数，且对于不同的发射天线是一样的.接着将此信号进行小数频偏补偿后送入FFT即可得到如Tm（i）的形式的输出Ym.如果假设小数频偏得到了很好的补偿，则分式Y2k/Y2k+2应该近似等于Ck，所谓近似是指还存在由未补偿的整数频偏f IFO引起的频域上的偏移.由Ck和Ym可以设计估计整数频偏的估计器为式中:k={0，1，…，P/2 －2}.最后令式（9）取值最大的g的值的2倍即为整数频偏f IFO.之所以乘以2是因为如前所述的频偏是包含在相位信息中的，而相位都是以2π为周期的，所以整数频偏只能是偶数.根据式（6）、（9）的计算可以得到第m个发射天线到第n个接收天线间的载波频偏fm，n=f FFO+f IFO.同理可求其他的载波频偏.3 仿真结果及分析仿真参数:仿真中的所有算法均采用QPSK调制.对于文中算法，发射天线数和接收天线数都为2，子载波总数为N=64的情况下，算法的Sk选用32位Walsh码;为了对仿真结果进行比较，还对SC算法以及文献［2］的算法进行了仿真，其中SC算法Sk选用32位PN码，文献［2］算法发射天线数和接收天线数也为2，由于其时域正交的特性，其Sk则采用32位的PN码外加32位的零.图3 小数频偏估计性能比较图3是在高斯加性白噪声环境下估计小数频偏的均方误差的仿真结果.从图中可以看出，随着信噪比的增加，小数频偏估计均方误差逐渐减小并趋于0;在32位的训练序列的情况下，文中算法及文献［2］算法与传统算法相比性能稍次，其原因是传统算法是基于一个信道环境下仿真的.而文中算法和文献［2］算法存在另一信道的噪声的干扰;文中算法与文献［2］算法相比性能更好，这是因为文中算法采用的训练序列本身是正交的，不需要像文献［2］算法在正常训练符号的基础上传送一些零来区分不同的天线，因此文中算法的训练序列更短，受噪声的影响更小;图中最下面的曲线是文中算法在子载波总数为N=128，算法的Sk选用64位Walsh 码的情况下的仿真结果.通过比较可以看出，对于文中算法，增加Sk的长度能很大的提高系统的性能，其性能甚至比32位训练序列条件下的SC算法还要好.图4是3种算法估计整数频偏的错误概率的仿真结果.从图中可以看出，文中算法与其他2种算法相比较，在同样的信噪比下文中算法能达到更低的错误概率，而SC算法和文献［2］算法在信噪比更高的情况下仍然有很高的错误概率.这是因为文中算法充分利用了一个训练符号内的全部的符号能量，而SC算法和文献［2］算法都用了2个具有差分结构的训练符号，使能量分散.且由于文献［2］算法是在MIMO的环境下，其受到的干扰更大，所以比SC算法的性能还要稍差.同时由图中不同子载波数条件下的2条文中算法的曲线比较可以看到，更长的训练序列同样可以提高整数频偏的估计性能.图4 整数频偏估计错误概率4 结束语针对MIMO-OFDM系统的载波频偏估计问题，提出了一种改进的基于训练序列的算法.其只用了一个基于Walsh码的训练序列就可以分辨不同的载波频偏，并进行整数频偏及小数频偏的估计.在仿真条件下，将整数频偏及小数频偏的估计结果与OFDM的SC算法以及MIMO-OFDM的文献［2］算法进行了比较.仿真结果表明，文中算法解决了不同发射天线的区分问题，节约了系统资源，由于对信号能量的充分利用，获得了较好的整数频偏估计性能.参考文献:［1］YAO Y，NG T S.Correlation-based frequency offset estimation in MIMO system［C］//IEEE Vehicular Technology Conference.Orlando，USA，2003:438-442.［2］SCHENK TCW，ZELSTA.Frequency synchronization for MIMO OFDM wireless LAN systems［C］//IEEE Vehicular TechnologyConference.Orlando，USA，2003:781-785.［3］罗丹，邝育军，刘艳.基于正交训练序列的MIMOOFDM系统频率同步方法［J］.重庆邮电大学学报，2007，19（5）:531-535.［4］SCHMIDL T M，COX D C.Robust frequency and timing synchronization for OFDM［J］.IEEE Transactions on communications，1997，45（12）:1613-1621.［5］MORELLIM，MENGALIU.An improved frequency offset estimation for OFDM applications［J］.IEEE Communications Letters，1999，3（3）:75-77.。

一种新的OFDM载波频偏盲估计方法

一种新的OFDM载波频偏盲估计方法
诸文;仇润鹤
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2008(024)003
【摘要】通过研究连续时间OFDM信号的相位特性,采用了一种新的过采样CFO 盲估计算法.这种方法利用由CFO产生的共同相偏来获得高性能频偏估计,具有高带宽和数据利用率的特点.无论在有噪声还是无噪声的情况下,都有良好的性能.仿真表明这种新方法比许多现存的盲估计算法性能更好.
【总页数】3页(P95-97)
【作者】诸文;仇润鹤
【作者单位】200051,上海,东华大学,信息科学与技术学院;200051,上海,东华大学,信息科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN124
【相关文献】
1.一种高效的OFDM载波频偏盲估计方法 [J], 周德富;蔡惠智
2.数字通信中载波频偏盲估计的一种新算法 [J], 高云峰;刘粉山
3.一种改进的基于DS/CDMA信号共轭周期平稳特性的载波频偏盲估计方法 [J], 黄永佳;邱玲;朱近康
4.一种新的OFDM采样频偏盲估计算法 [J], 刘鑫;向梅;邱嘉寅;戴宪华
5.一种新的OFDM系统载波频偏盲估计算法 [J], 韩冲;廉保旺;任璐
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多径信道下OFDM系统的采样频率偏移盲估计方法

多径信道下OFDM系统的采样频率偏移盲估计方法李兵兵;孙珺;刘明骞【摘要】In order to improve the performance of sampling frequency offset(SFO) estimation for the Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM) system in practical non-cooperation communications, this paper proposes a new sampling frequency offset estimation for the OFDM system estimation algorithm in multipath fading channels and the non-cooperation communications system.The proposed algorithm first uses an improved cycle spectrum to make a coarse estimation of the relative point,and then estimates accurately the relative point through another improved cycle spectrum.Finally,the estimated values of sampling frequency offset are obtained by the rate of change of the phase of the cycle spectrum in the relative point after j umping phase change and least square fitting.Simulation results show that the proposed algorithm has not only higher estimation accuracy but also better performance over multipath channels.%为提高实际的非合作通信系统中正交频分复用系统的采样频率偏移估计性能，提出了一种多径衰落环境下、非合作通信系统中、时频同步之前的正交频分复用系统采样偏移估计的新方法。

一种OFDM系统混合ICA盲频偏估计算法

一种OFDM系统混合ICA盲频偏估计算法黄洋;杨霄鹏;余侃民;焦玲【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2015(032)010【摘要】在无线正交频分复用(OFDM)系统中,通信对象高速移动造成的载波频偏(CF0)会严重恶化系统的传输性能,因此必须在接收机进行精确的CFO估计.在原有快速独立分量分析(FastICA)算法和自然梯度ICA算法的基础上,提出一种新的混合ICA盲频偏估计算法.改进算法先优化FastICA算法中的步长选择和定点迭代过程,通过最小化初始估计的分离矩阵,解决信号盲源分离时存在的顺序模糊性问题,同时与自然梯度ICA算法相结合进行CFO估计.采用循环矩阵设计将待估计矩阵中的参数个数由N×N减少到N,大大降低了复杂度.仿真结果表明,改进算法与经典算法相比估计精度明显提高.【总页数】5页(P229-233)【作者】黄洋;杨霄鹏;余侃民;焦玲【作者单位】空军工程大学信息与导航学院,陕西西安710077;空军工程大学信息与导航学院,陕西西安710077;空军工程大学信息与导航学院,陕西西安710077;空军工程大学信息与导航学院,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.OFDM系统中一种改进的频偏估计算法 [J], 刘毓;邓晓昺2.OFDM系统的对数似然比最大化盲频偏估计算法 [J], 任雪峰;蒋宇中;刘旋3.一种协作OFDM系统频偏与信道联合估计算法 [J], 鲍晶晶;董华锋4.新的MIMO-OFDM系统盲频偏估计算法 [J], 巩晓群;赵春明;华惊宇;周鹏5.基于连续符号平均功率方差最小化的CM-OFDM系统盲载波频偏估计算法 [J], 于秀兰;黄璇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种改进的OFDM系统CFO的盲估计方法

一种改进的OFDM系统CFO的盲估计方法
吴佩霖;许小东;戴旭初
【期刊名称】《无线电工程》
【年(卷),期】2009(039)008
【摘要】OFDM系统的载波频偏导致相邻OFDM符号相同子载波上的信号功率产生了差异.基于这个思想,利用OFDM信号的4阶矩与频偏满足余弦函数关系的特点,提出一种载波频偏估计的改进方法,即子载波功率差分估计方法.该方法具有简单的闭式解,避免了迭代搜索过程,降低了计算量,同时也适用于慢时变的频率选择性衰落信道.仿真实验表明,与现有方法相比,改进后的方法在降低计算复杂度的同时也具有良好的估计性能.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】吴佩霖;许小东;戴旭初
【作者单位】中国科学技术大学,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学,安徽,合肥,230027
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.23
【相关文献】
1.一种改进的OFDM系统的自适应调制方法 [J], 曹杰;李宝清
2.一种改进的周期长码扩频序列盲估计方法研究 [J], 熊刚;彭勃
3.一种OFDM系统同步参数盲估计方法 [J], 郭里婷;朱近康
4.一种改进的基于DS/CDMA信号共轭周期平稳特性的载波频偏盲估计方法 [J], 黄永佳;邱玲;朱近康
5.ACO-OFDM系统中一种改进的DST预编码峰均比抑制方法 [J], 袁建国;李尚晋;赵富强
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适用于OFDM-BPSK的载波频偏盲估计算法

适用于OFDM-BPSK的载波频偏盲估计算法赵海龙;马上;张健;周劼【期刊名称】《电子科技大学学报》【年(卷),期】2012(41)6【摘要】10.3969/j.issn.1001-0548.2012.06.006% 提出了两种适合于OFDM-BPSK系统的载波频偏盲估计算法。

即通过对两个OFDM符号在时域或频域做互相关运算，利用得到的相位差估计载波频偏和根据OFDM-BPSK符号的共轭对称性估计载波频偏。

两种算法均不需要导频符号或训练序列，可以节约带宽资源。

仿真结果表明，前一种算法对符号定时不敏感，在高信噪比频率选择性信道下性能要优于基于循环前缀的最大似然(ML)算法。

后一种算法对符号定时要求高，在加性白高斯噪声(AWGN)与频率选择性信道下性能均好于基于循环前缀的ML算法，在AWGN信道下，性能趋近于Moose算法。

此外，两种算法频偏估计精度都与两个OFDM符号之间间隔的选取有关，间隔选取越大，估计精度越高，但估计范围会相应减小。

【总页数】5页(P842-846)【作者】赵海龙;马上;张健;周劼【作者单位】中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳 621900;电子科技大学通信抗干扰技术国防重点实验室成都 610054;中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳 621900;中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳 621900【正文语种】中文【中图分类】TN919.3【相关文献】1.数字通信中载波频偏盲估计的一种新算法 [J], 高云峰;刘粉山2.LOFDM系统大载波频偏的盲估计算法 [J], 许魁;沈越泓;陈寿齐3.一种新的OFDM系统载波频偏盲估计算法 [J], 韩冲;廉保旺;任璐4.新的O FD M系统载波频偏盲估计算法 [J], 余侃民;黄洋;杨霄鹏;刘鸣真5.非参数似然率独立分量分析算法的OFDM系统载波频偏盲估计 [J], 陈朝阳;邢海涛;杨光松;马中华;林子杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

OFDM系统中定时和频偏估计算法的研究的开题报告

OFDM系统中定时和频偏估计算法的研究的开题报告一、选题背景随着通信技术的发展，OFDM（正交频分复用）系统被广泛应用于无线通信领域，如移动通信、卫星通信、数字广播、Wi-Fi等。

OFDM系统具有频带利用率高、强抗干扰等优点，因此，它成为众多无线通信标准的基础，如4G-LTE、5G等。

OFDM系统的关键问题之一就是定时和频偏估计，它们直接影响了OFDM系统的性能和可靠性。

在OFDM系统中，正交子载波是在频率上紧密排列的，因此，必须解决子载波之间的干扰问题。

这就需要在接收端进行定时和频偏估计。

定时估计是OFDM系统中一个重要的算法，目的是为了在接收端实现符号的同步。

在OFDM系统中，定时误差将导致子载波之间的干扰，而且越接近信号开始处，它对信号的影响越大，因此，定时估计是OFDM 系统中的一个关键问题。

同样，频偏误差也会导致子载波之间的干扰，进而影响OFDM信号的性能和可靠性。

因此，频偏估计也是OFDM系统中的一个关键问题。

二、选题意义OFDM技术是当今无线通信系统中应用最为广泛的技术之一，如5G、Wi-Fi、数字电视等。

在OFDM系统中，定时和频偏估计是实现数据传输的基础，因此，定时和频偏估计研究的重要性不言而喻。

本课题旨在探究OFDM系统中定时和频偏估计算法，为OFDM系统的实现和研究提供参考和帮助。

通过对OFDM系统定时和频偏估计算法的研究，可以提高OFDM系统的性能和可靠性，为无线通信系统提供更优质的服务。

三、选题内容本课题的研究内容主要包括OFDM系统中定时和频偏估计算法的理论分析与实验验证。

具体的研究方向和内容如下：1. OFDM系统概述- OFDM的基本原理- OFDM系统的特点和优点2. 定时估计算法- 周期性前缀的利用- 自相关函数法- 最小二乘法- 时域幅度自相关函数法- 小波变换法3. 频偏估计算法- 周期自相关函数法- 最大似然法- 贝叶斯估计法- 半监督方法- WLS估计法4. 系统性能分析- 理论分析- 实验验证四、研究方法本课题将主要采用文献研究和实验验证相结合的方法来开展研究工作。