改善V—BLAST/OFDM系统性能的子载波分配研究
OFDM系统的信道估计和信号均衡技术的研究
OFDM系统的信道估计和信号均衡技术的研究一、本文概述正交频分复用(OFDM)技术是现代无线通信系统中广泛使用的一种高效调制技术,它通过将高速数据流分割成多个较低速度的子数据流,并在多个正交子载波上并行传输,从而实现了在复杂和多径环境中高速数据传输的能力。
然而,这种并行传输方式也使得OFDM系统对信道失真和干扰非常敏感,因此,信道估计和信号均衡技术成为提高OFDM系统性能的关键。
本文旨在全面深入地研究OFDM系统中的信道估计和信号均衡技术,包括其基本原理、算法实现以及在实际系统中的应用。
我们将首先概述信道估计和信号均衡的基本概念和原理,分析它们对OFDM系统性能的影响。
然后,我们将详细介绍几种常用的信道估计和信号均衡算法,包括最小均方误差(MMSE)估计、最大似然(ML)估计、线性均衡和非线性均衡等,并比较它们的性能和复杂度。
本文还将探讨信道估计和信号均衡技术在不同应用场景中的优化方法,例如,在高速移动环境、多输入多输出(MIMO)系统以及认知无线电系统中的应用。
我们将通过理论分析和仿真实验,评估这些优化方法在不同场景下的性能,并提出可能的改进方案。
本文将总结信道估计和信号均衡技术在OFDM系统中的重要性和挑战,展望未来的研究方向和应用前景。
我们希望通过本文的研究,能够为OFDM系统的性能提升和实际应用提供有益的理论支持和实践指导。
二、OFDM系统基本原理正交频分复用(OFDM)是一种无线通信技术,它将高速数据流分割成多个较低速度的子数据流,然后在多个正交子载波上并行传输。
这种技术结合了频率分集和多路复用,显著提高了频谱利用率,增强了系统对多径干扰和频率选择性衰减的鲁棒性。
OFDM的基本原理在于,通过快速傅里叶变换(FFT)将频域信号转换为时域信号,然后在时域中插入循环前缀(CP),以减少多径干扰产生的干扰。
每个子载波上的数据符号都是经过调制的,可以独立地进行检测和解码,从而实现了子载波之间的正交性。
OFDM技术和CE-OFDM技术的研究
OFDM技术和CE-OFDM技术的研究OFDM技术(正交频分复用技术)是一种用于增强无线通信系统性能的关键技术。
其主要特点是将宽带信号划分为多个窄带子载波,并在不同信道上发送,每个子载波都具备很强的抗多径干扰能力。
OFDM技术被广泛应用于各种无线通信系统,如WLAN、WiMax和LTE 等。
CE-OFDM技术(相消干扰抑制OFDM技术)是一种对传统OFDM技术的改进和优化。
其主要目的是抑制OFDM系统中由多径传播引起的干扰,提高系统性能和可靠性。
CE-OFDM技术主要包括两个关键技术:相消和预编码。
相消是指利用多径信道的相位信息,对接收信号进行补偿。
在传统OFDM系统中,多径传播会导致接收信号的多个子载波相位不同,相消技术可以将这些相位差补偿,从而减少干扰。
预编码是指在发送端引入编码矩阵,对发送信号进行预处理,以降低接收端的干扰。
预编码技术可以通过编码矩阵的选择和设置,使得接收端的干扰幅度最小化。
CE-OFDM技术的研究主要涉及以下几个方面:研究相消技术。
相消技术是CE-OFDM技术的核心,相消算法的设计和性能分析是关键步骤。
研究者可以通过优化相消算法,提高干扰抑制效果,例如利用最小均方误差算法来估计相位差,并进行补偿。
研究预编码技术。
预编码技术在CE-OFDM系统中扮演重要角色,研究者可以通过设计合适的编码矩阵,优化传输效果。
可以利用最大化瞬时信噪比准则来设计编码矩阵,提高系统容量和可靠性。
研究子载波分配算法。
子载波分配是CE-OFDM系统中的关键问题,研究者可以通过合理的子载波分配,最大化系统吞吐量和容量。
可以采用传统的贪心算法、遗传算法等进行子载波分配。
性能评估和优化。
CE-OFDM技术的研究不仅仅涉及到算法的设计和实现,还需要对其性能进行评估和优化。
可以通过理论分析和仿真实验,评估CE-OFDM系统的误码率、传输速率等性能指标,并进行优化改进。
ofdm子载波功率_概述说明以及解释
ofdm子载波功率概述说明以及解释1. 引言1.1 概述OFDM(正交频分复用)是一种多载波调制技术,广泛应用于无线通信系统中。
它可以将频谱分成多个子载波,并在每个子载波上进行并行传输,提高了系统的数据传输效率和抗干扰性能。
OFDM子载波功率管理是指在OFDM系统中对各个子载波的功率进行合理分配和控制的过程。
通过对子载波功率进行优化管理,可以实现最大化系统容量、降低功耗、提高接收灵敏度等目标。
1.2 文章结构本文将对OFDM子载波功率进行详细的概述说明和解释。
文章主要分为以下几个部分:- 第2 部分:OFDM子载波功率概述。
介绍了OFDM技术的基本原理,并重点探讨了子载波功率分配原理及其在OFDM系统中的重要性。
- 第3 部分:OFDM子载波功率的解释与说明。
涵盖了三种常见的子载波功率控制方法,包括等功率分配、自适应功率分配算法以及基于信噪比动态调整算法。
- 第4 部分:实际应用与案例研究。
具体讨论了无线通信中OFDM子载波功率管理策略,以及在5G通信系统中的应用研究,同时探讨了OFDM子载波功率管理对系统性能的影响分析与优化思路。
- 第5 部分:结论与展望。
总结本文主要内容,并对OFDM子载波功率管理的未来发展进行展望。
1.3 目的本文旨在深入理解和解释OFDM子载波功率管理的原理、方法和重要性,并通过实际应用和案例研究来展示其在无线通信系统中的作用。
我们希望读者通过本文可以了解到如何合理地对OFDM子载波功率进行管理,并为今后相关领域的研究和发展提供借鉴和参考。
2. OFDM子载波功率概述2.1 OFDM技术简介OFDM(正交频分复用)是一种多子载波调制技术,它能够将一个高速数据流拆分为多个较低速的子载波进行传输。
每个子载波的带宽相互之间正交且不重叠,这样可以有效地减少了码间干扰。
OFDM技术在无线通信系统中具有广泛的应用,尤其在高速数据传输以及抗多径衰落方面表现出色。
2.2 子载波功率分配原理OFDM系统通过对所有子载波进行不同功率的分配来提高系统性能。
改进的多用户OFDM系统子载波和比特分配算法
用 户 的公 平 性 ; 通 过 对 信 道 状 态信 息 进 行 判 断 ,利 用 贪 婪 算 法 将 用 户 子 载 波 分 配 的 比特 取 整 , 以 实 现 系统 功 率 最 小 化 。 实 验 结 果 表 明 ,本 文 提 出 的 改 进 次 优 算 法 的 计 算 复 杂 度 较 传 统 分 步 算 法 稍
高 ,但仍 远低 于最优算 法 ,其系统性 能得 以提升 ,且接 近最优算 法。
关 键 词 : 正 交 频 分 复 用 ; 子 载 波 分 配 ; 比 特 分 配 ;发 射 功 率 ;信 道 状 态 信 息
中 图 分 类 号 :T 1 . N9 96 文 献 标 识 码 :A
用于MIMO-OFDM系统信号检测的简化V-BLAST方法
本文第 2部分简单描述 了 MI — F M 系统 中的 V B A T 检测方法 ;第 3部分提 出了简化 MO O D -L S
V B A T检测方法 ,并分析 了由其所带来的运算量 的减少 ;第 4部分给 出了简化 V B A T检测与常 -L S -L S 规 V B A T检测计 算时间和误码性能 比较仿真实验 的结 果:最后 ,第 5部分作 出了本文 的结论 。 -L S
2 基 于 v B A T的 MI OF M 信号 检测 .L S MO. D
图l 所示为一个具有 J V根发射天线和 根接收天 线 ( ≥ ) MI . D 系统 的基带表示 , M N 的 MO OF M 图中,“ C ”和 “C ”分别表示对时域数据 帧插入和丢弃循环前缀 ( P +P 一P C )的操 作。在 该系统 中,发
检测性能比较的仿真实验结果显示,简化 VB A T 方法在相当程度地降低 了计算时间的同时取得 了非常接近于常规 -L S
V B AS - L T检测 的误码 性 能 。
关 键词 tvB A T _ L s :MI MO;O D F M 中圈分 类号 ,T 9 1 3 文 献标识 码 tA N l. 2
到 MI MO 信 道 的 Mo r.e rs 广 义 逆 ,每 一 路 信 号 的检 测 需 要 一 次广 义逆 的 计 算 ,该 计算 占用 了 oeP noe
V B A T检测 的主要计算量。对 于发射天线数较 多、子载波 数也较多 的 MI . F M 系统 ,这将意 -L S MO O D 味着 巨大 的运算量和大大增加 了的实现 复杂度 。 基 于 MI F M 系统 中相邻 子 载波信 道 的信道 矩 阵在 数值 上 充分 接近 这 一特 性 ,本 文对 MO O D MI — F M 系统的 V B A T检测提 出了一种近似 简化算法 。在该算法 中,MI . F M 系统在计 MO O D -L S MO O D 算出某一子载波信道用于其 VB A T 检测 的一组广义逆后 ,即将其用 于其相邻子载波信道相应广义 -L S 逆的计算,从而相 当程度地 降低 了系统进行 VB AS 检测 的运 算复杂度 。对 简化 V B L T 与 常规 -L T -A S VB A T 检 测 方 法 的 计 算 机 仿 真 实 验 结 果 显 示 : 简 化 V B AS 方 法 在 相 当 程 度 地 降 低 了 -L S -L T MI - F M 系统信 号检测 的计算 时问的同时 ,取得 了非常接近 于常规 V B A T检测 的误码性 能。 MO O D -L S 这意味着本文提 出的简化 VB A T 检测方法在相 当程度地 降低 了系 统运 算复杂度 的同时,只付 出了 -L S
结合STBC的V-blast系统模型和编译码原理
结合STBC的V-blast系统模型和编译码原理摘要:在对多带(mb)ofdm uwb通信系统进行研究的基础上,结合空时分组码(stbc)和空时分层码(v-blast)两者的特点,该文分析了混合型编码的多输入多输出(mimo)mb ofdm超宽带通信系统,并详细介绍了系统模型和编译码原理,对系统性能进行了仿真。
仿真结果表明,在改进的s-v多径信道环境下,两者结合的多天线mb ofdm系统不仅具有更高的分集增益和传输效率,而且误码性能有所提高。
关键词:mb ofdm;信道容量;stbc;v-blast中图分类号:tn914 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)09-2251-021 概述近些年来,超宽带(uwb)无线通信技术以其速率极高、价格较低等特性开始进入公众视野,受到广泛关注,已成为新兴技术研究热点的代表之一[1]。
美国联邦通信委员会(fcc)将3.1ghz~10.6ghz共7500mhz的频谱分配给超宽带使用。
单载波uwb (direct sequence-uwb)和多频带uwb(mb ofdm uwb)是超宽带uwb技术物理层的两种技术方案,其中多频带uwb是利用现有成熟的跳频技术与ofdm相结合,性能优异,最有希望成为超宽带技术的最终标准。
mb ofdm方案是一种先进的多载波调制方法,整个系统设计单个收发天线,利用ofdm技术传输每个子带的信息。
研究表明,多输入多输出mimo(multiple input multiple output)技术通过使用多个收发天线可以提高通信系统的容量和频谱利用率[2]。
该文将mb ofdm和mimo技术结合起来,利用空时编码(stbc)和v-blast 编码技术,通过仿真结果证明了基于多天线的超宽带ofdm系统能改善系统性能,获得更高的系统容量。
2 mb-ofdm uwb系统fcc将超宽带mb ofdm系统的7500mhz频段划分为分为14个子频带,每个子频段带宽为528mhz。
OFDM系统频偏估计与补偿
∑ sk
=
s(kT
/ N)
=
N −1
di
i=0
exp⎜⎛ ⎝
j2π
ik N
⎟⎞ ⎠
(0 ≤ k ≤ N −1)
(5)
可以看到 sk 等效为对 di 进行 IDFT。同样在接收端,可对 sk 进行 DFT 以恢复出原始数 据符号 di,即:
di
=
sk
exp⎜⎛ − ⎝
j2π
ik N
⎟⎞ ⎠
(0 ≤ i ≤ N −1)
传统的并行传输系统中,整个信号带宽被分成多个并行的非正交的子载波。每个子载波 单独调制,整个系统构成了频分复用。两个相邻的子载波之间频谱没有交叠,这样有利于消 除子载波间的干扰。然而,这种频分复用方式降低了频谱的利用率。为了提高频偏利用率, 在20世纪60年代中期提出了并行传输和带有频谱交朴的FDM的思想,即正交频分复用 (OFDM )。正交的多载波机制比传统的频分复用系统的频谱利用率提高一倍。为了减小子载 波间的干扰,必须保证子载波间的正交性。
OFDM[1]系统的历史:OFDM 是一种特殊的多载波传输技术,它将一个较宽的传输带 宽分割成互相正交的多个子载波用于并行传输数据。当然,OFDM 也可视为一种调制技术 或复用技术。OFDM 技术的一个最大优势就是对抗多径衰落。由于整个传输带宽被分成多 个窄带的子载波,因而每个子载波内,信号可视为平坦衰落的。在单载波调制系统中,信道 的衰落将会影响到整个信号带宽:然而在多载波调制系统中,只有一小部分子载波被衰落。 这些由衰落子载波引起的错误可以通过使用纠错码进行纠正。
∑ s(t)
=
⎧ ⎧N−1
⎪Re⎨ ⎨⎩
i=0
di
rect(t
宽带通信系统中OFDM技术的性能改进与优化
宽带通信系统中OFDM技术的性能改进与优化在宽带通信系统中,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,简称OFDM)技术被广泛应用,是一种高效可靠的无线通信技术。
然而,随着通信技术的发展和需求的增加,OFDM技术的性能改进与优化变得尤为重要。
本文将探讨OFDM技术的性能改进与优化方法,包括信道估计、调制方案、子载波分配和功率分配等方面。
首先,信道估计是保证OFDM系统性能的重要环节。
OFDM系统中由于多径传播等因素引起的频率选择性衰落会导致子载波间的干扰增加和误码率的增加。
因此,准确估计信道将有助于在接收端校正信号失真,改善系统的性能。
常用的信道估计方法包括最小二乘法(Least Square,LS)估计、最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)估计和基于导频的估计。
这些方法可以提高信道估计的准确性和系统的性能。
其次,OFDM系统的调制方案对性能改进有重要影响。
传统的OFDM系统使用的是相干调制,例如二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)、四进制相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)等。
然而,随着需求的增加,非线性调制方案如星座图扩展调制(Constellation Expansion Modulation,CEM)被广泛研究和应用。
CEM通过增加星座点的数量来提高系统的传输速率和频谱效率,同时减小误码率。
因此,选择适合具体应用场景的调制方案可以显著改善OFDM系统的性能。
子载波分配也是提升OFDM系统性能的重要手段之一。
不同的子载波具有不同的信道质量和频谱效率,在分配子载波时应考虑信道衰落和干扰等因素。
一种常用的方法是基于频域的子载波分配算法,如加权最小平方误差(Weighted Minimum Mean Square Error,WMMSE)算法以及基于遗传算法或粒子群优化的子载波分配算法。
OFDM关键技术的研究及其应用
OFDM关键技术的研究及其应用OFDM(正交频分复用)是一种多载波调制技术,通过将信号划分成多个独立的子载波,并在不同的载波上传输数据,从而提高系统容量和抗干扰能力。
其关键技术包括子载波分配、信号调制和解调、频域均衡等方面。
首先,子载波分配是OFDM的关键技术之一、在OFDM系统中,频谱被划分为多个独立的子载波,每个子载波可以独立地传输数据。
子载波分配的目标是根据信道条件和系统需求,为不同的子载波分配适当的功率和频率资源,以最大化系统性能。
常见的子载波分配算法包括贪心算法、遗传算法和基于图的算法等。
其次,信号调制和解调是实现OFDM的另一个重要技术。
在OFDM系统中,采用了幅度相位调制(APSK)或正交调幅(QAM)等调制方式。
信号调制将数字信号转换为模拟信号,并将其分配到不同的子载波上。
信号解调则是将接收到的OFDM信号进行相反的过程,将模拟信号转换为数字信号,并提取出所需的数据。
常用的信号调制和解调算法包括相位连续调制(CPM)、时频调制(TFM)等。
最后,频域均衡也是OFDM的重要关键技术之一、由于传输环境引起的多径效应和时域码间干扰,会导致不同子载波之间的幅度和相位失真,从而影响接收端对数据的正确解码。
频域均衡通过使用等化器或预编码技术,对接收信号进行均衡处理,以消除幅度和相位失真,提高系统性能。
常见的频域均衡算法包括基于最小均方误差(MMSE)的等化器、基于迫零和导频的干扰消除技术等。
OFDM技术在通信领域有着广泛的应用。
首先,OFDM技术在无线通信系统中被广泛采用,如LTE、Wi-Fi、WiMAX等。
其优点在于能够提供高速率和高容量的传输,以及对抗多径传播和频谱碎片化的能力。
其次,OFDM技术在数字广播和电视领域也有着重要的应用。
由于OFDM技术能够有效地抵抗多径传播和频谱衰减,因此在数字广播和电视的传输中能够提供更好的传输效果和接收质量。
此外,OFDM技术还在宽带接入、光纤通信、有线电视和4G/5G等领域得到了广泛的应用。
(完整word版)MIMO-OFDM系统原理及其关键技术
MIMO-OFDM系统原理及其关键技术未来的宽带无线通信系统,将在高稳定性和高数据传输速率的前提下,满足从语音到多媒体的多种综合业务需求。
而要在有限的频谱资源上实现综合业务内容的快速传输,需要频谱效率极高的技术。
MIMO技术充分开发空间资源,利用多个天线实现多发多收,在不需要增加频谱资源和天线发送功率的情况下,可以成倍地提高信道容量。
OFDM(正交频分复用)技术是多载波窄带传输的一种,其子载波之间相互正交,可以高效地利用频谱资源。
二者的有效结合可以克服多径效应和频率选择性衰落带来的不良影响,实现信号传输的高度可靠性,还可以增加系统容量,提高频谱利用率,是第四代移动通信的热点技术。
OFDM技术原理及实现无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的,而OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成多个正交子信道,然后将高速数据信号转换成多个并行的低速子数据流,调制到每个信道的子载波上进行窄带传输。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除信道波形间的干扰。
由于OFDM是一种多载波调制技术,OFDM系统采用正交方法来区分不同子载波,子载波间的频谱可以相互重叠,这样不但减小了子载波间的相互干扰,同时又极大地提高了频谱利用率。
如图1可见OFDM的正交性。
图1 OFDM信号频谱由于OFDM系统中有大量载波,所以在实际应用中不可能像传统的处理方法一样,使用几十个甚至几百个振荡器和锁相环进行相干解调。
因此,Weinstein提出了一种用离散傅里叶变换实现OFDM的方法。
设OFDM信号发射周期为[0,T],在一个周期内传输的N个符号为(D0,D1,…,DN-1)。
第k个符号Dk调制第k个载波fk,所以合成的OFDM信号为:由式⑤可见,以fs对C(t)采样所得的N个样值(C0,C1,…,CN-1)刚好为(D0,D1,…,DN-1)的N 点反向离散傅里叶变换(IDFT)。
因此OFDM系统可以这样实现:在发射端,先由(D0,D1,…,DN-1)的IDFT 求得(C0,C1,…,CN-1),再经过低通滤波器即得所需的OFDM信号C(t);在接收端,先对C(t)采样得到(C0,C1,…,CN-1),再对(C0,C1,…,CN-1)求DFT,即得(D0,D1,…,DN-1)。
多用户OFDM系统子载波分配算法研究
多用户OFDM系统子载波分配算法研究司钊【摘要】In this paper, improved greedy algorithm was used to allocate radio resource at one slot based on limited radio resource. User’s priority was confirmed according to user’s quality of service and data queue information. Under the condition of knowing channel state information, subcarriers and bits were dynamically allocated to user according to priority, after searching all subcarrier channels on the basis of minimum transmitted power. Simulation results show that under the condition oftwo kinds of bit rate, when the same number of users were accessed in system, the proposed algorithm consumed power 3.9622W less than traditional greedy algorithm;the improved algorithm consumed power1.9858W more than previous algorithm, but two more users were accessed. The average power that was consumed by users was2.2456W/user less than former algorithm.% 采用改进的贪婪算法分配时隙的无线资源,根据用户业务的QoS和数据队列信息确定用户的优先权,并在获知信道状态信息条件下,按照传输比特消耗功率最小原则搜索所有子载波信道,为用户动态分配子载波和比特.仿真结果表明,在两种传输速率要求下,当接入用户数相同时,改进算法比传统贪婪算法减少功率消耗3.9622W;改进算法多消耗1.9858W功率却增加了2个接入用户,用户消耗平均功率比前者少2.2456W/用户.【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P80-83,84)【关键词】多用户;正交频分复用;动态资源分配;贪婪算法【作者】司钊【作者单位】中国移动通信集团设计院有限公司上海分公司,上海 200060【正文语种】中文【中图分类】TN929.5OFDM技术较好地解决了信道的频率选择性衰落,把频率选择性衰落信道分成多个平行的子信道,并通过在OFDM符号上加循环前缀消除了符号间干扰,使各子信道近似表现为平坦衰落特性,大大提升了频带利用率,是下一代移动通信系统的关键技术。
无线广播电视传输中的OFDM技术考核试卷
11. ABC
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABC
16. ABC
17. ABC
18. ABC
19. 环前缀
2.子载波数量
3.多径时延
4.选择性映射
5.循环前缀长度
6.误码率性能
7.频谱效率
8.信道估计
9.导频符号
10.信道条件
A.子载波间隔
B.循环前缀长度
C.传输速率
D.天线数量
10. OFDM系统中,以下哪个现象会导致子载波间的干扰?()
A.多普勒效应
B.信道时变性
C.信号幅度波动
D.采样频率偏移
11.无线广播电视传输中,以下哪种情况下OFDM系统的性能会受到影响?()
A.信号幅度变化
B.信号相位变化
C.信号频率变化
D.信号传播速度变化
B.训练序列
C.自适应算法
D.最大似然估计
15.以下哪些技术可以用于提高OFDM系统在频率选择性衰落信道中的性能?()
A.频域均衡
B.交织技术
C.子载波分组
D.信号调制
16.在无线广播电视传输中,以下哪些因素会影响OFDM系统的整体性能?()
A.传输距离
B.天线高度
C.噪声水平
D.信号传播速度
17.以下哪些是OFDM系统中可能使用的信道编码技术?()
1. OFDM技术的主要应用包括以下哪些?()
A.数字音频广播
B.数字视频广播
C.移动通信
D.有线电视
2.以下哪些因素会影响OFDM系统的误码率性能?()
A.信道编码
B.信号调制
C.采样频率
OFDM系统中降低峰均比的研究
四次限幅滤波
0
2
4
6
8
100
12
信号限幅滤波后的功率累积分布
OFDM系统中降低峰均比的研究
限幅技术的基本思想就是预先设定一个限幅门限,当信 号的幅度超过这个门限时就会被消掉超出部分,使得信号 峰值不超过设定的门限值。
OFDM系统中降低峰均比的研究
采用限幅算法的仿真程序流程图
开始
信号赋初值 变量赋初值 模拟OFDM信号
OFDM系统中降低峰均比的研究
概率类技术
这类技术并不着眼于降低信号幅度的最大值,而 是降低峰值出现的概率。其基本思想就是降低较大峰值 出现的概率。一般的概率类技术都将带来一定的信息冗 余。概率类技术又包括很多种,主要有:
概率类技术
OFDM系统中降低峰均比的研究
限幅类仿真
在OFDM信号中,由于较大的峰值出现的概率非常小, 因此,限幅是一种非常直接和有效的降低峰均比的技术。
对各信道的峰值信号进 行限幅
计算限幅后信号的峰均 比
画出限幅后各信道峰均 比的图像
结束
OFDM系统中降低峰均比的研究
一次限幅滤波后,信号PAPR值的对比,由图中可以看出限幅后信号 的PAPR值明显降低。仿真结果表明,采用限幅法来降低峰均比是行得通 的。在实际运用中,通过限幅法来降低OFDM系统的峰均比,使得发射 机中的功率放大器高效工作,提高系统的整体性能。
y
x
限幅原理图
OFDM系统中降低峰均比的研究
然而,限幅是一个非线性过程,它将导致严重的带内 干扰和带外噪声,从而降低整个系统的误比特率性能和频 谱效率。限幅后滤波可以降低带外频谱干扰,但这又将导 致峰值再生。但我们可以通过多次限幅滤波过程来进行一 步降低信号的峰值。
结合STBC的VBLAST MIMO—OFDM系统研究
摘
要: 结合 分层空时 (et a bllyr p c m , B A T) 构和 空时块 分组码 ( pc iebokcd , vrcl elae dsaet e V L S 结 i e i saet l oe m c
SB ) T C 的优 点 , 出了一种新 的编码方法 。在 发射端对 发射天线分组 , 提 每组独立进行空时编码和 O D 调制 ; FM
在接 收端 , 采用分组干扰抑制结合奇 异值 分解 实现解码 , 降低 了计算 复杂度。相对于空时分层码而言 , 方法 该 在 同样信 噪比的条件下 可以取得明显低的误码率 ; 相对 空时分 组码而 言 , 该方法 具有更 高的频谱 利用率 和 码速率 。仿真 采用 S I U 一3信道模型 , 真结果表明该方法的抗衰落性能 明显优 于 V L S 。 仿 B A T
麓] :
优 于空 时分层 码 , 是 由于 发 射码 矩 阵 中 的冗余 但 信息 , 使得 传 输 效 率 较低 。笔 者 提 出 了一 种 新 的 混合 型的空 时编 码方法 。新 的编 码 方法结 合 了空
时分 层 码 和空 时分 组 码 的 特点 , 对 于空 时分 层 相
码 而言 , 新方 法 在 同样 的信 噪 比条件 下 可 以取 得 明显低 的误 码 率 。相 对 空 时 分 组 码 而言 , 方 法 新 具 有 更高 的频谱 利用 率 。
结合 SB T C的 V L S B A T—O D 系 统 模 型 接 FM 收端如 图 1所示 。不 失 一般 性 , 取 =1 考 虑第 , 个 子 载波 , 利用 分 组 干 扰抑 制 的方 法 来 对第 一组 c 进行 解码 , 时每 个 时 刻 的 干扰 信 号 共 有 r— 。 这 t r 个 , 设 接 收 天 线 数 m 满 足 条 件 m≥r—r + t 假 t t 。
通信系统第一次大作业—OFDM系统仿真实验报告
通信系统第⼀次⼤作业—OFDM系统仿真实验报告通信信号处理第⼀次⼤作业—OFDM系统仿真实验报告⽆210 孙⽂钰2012010999⼀、OFDM系统模型说明1.基于IFFT/FFT的OFDM系统模型基于IFFT/FFT的OFDM系统框图如图1.1所⽰:图1.1 基于IFFT/FFT的OFDM系统其中调制模块本次实验采⽤的是16QAM调制。
同时根据所给的参数,带宽5MHz,⼦载波间隔15kHz,⼦载波个数5M/15k=332,做512点FFT/IFFT,剩余180个点补零以过采样,CP长度为OFDM符号长度的7%,CP点数为332*7%=24点。
采⽤16QAM及1/2码率的编码⽅法,则系统的最⾼可达数据率为:332?20.0714ms=9300k=9.3Mbit/s系统的频谱效率为:9.3Mbit/s15kHz=620bit/s/HZ2.发射机模型发射机模型框图如图1.2所⽰:图1.2 发射机模型考虑多径传播延时的影响,在发射端IFFT变换后的时域信号之间插⼊保护间隔,同时为了不影响⼦载波间的正交性,保护间隔为循环前缀。
3.接收机模型接收机模型框图如图1.3所⽰:图1.3 接收机模型在接收端A/D转换后去循环前缀,并将时域信号通过FFT变换到原来的频域信号后进⾏判决,最后进⾏16QAM的解调。
4.本次实验的做法本次实验没有考虑模拟信号的处理,假设载波频偏估计准确,不考虑采样时钟的偏差。
对于多径传播延迟,模型简单假定为符号间延迟的相⼲叠加,因此在延迟情况下进⾏FFT相当于循环卷积,还原时需要除以旋转相位。
5.减⼩峰均⽐PAR的⽅案OFDM系统的⼀个缺点是峰均⽐过⾼,本实验采⽤了3种⽅式减⼩峰均⽐,分别是选择性映射(SLM)、压缩扩展变换(C变换)和最直接的硬限幅⽅法。
报告后⾯会逐⼀⽐较这些⽅案的性能。
6.⼆、绘制误码率与信噪⽐曲线代码见main_sim.m第⼀部分:%% SNR与误码率的关系在多径效应简单考虑为符号延时的相⼲叠加情况下,保护间隔为24点,假定延迟为0(⽆延迟)、10(在保护间隔内)、30(超过保护间隔)下仿真结果如图2.1与图2.2。
OFDM技术概述及其研究意义
OFDM技术概述及其研究意义1 OFDM技术概述1。
1 OFDM技术发展历史1.2 OFDM技术的主要优点1。
3 OFDM系统中信道估计的研究现状2研究意义1 OFDM技术概述1.1 OFDM技术发展历史正交频分复用是一种特殊的多载波调制技术。
而多载波调制技术是20世纪60年代研究人员针对宽带数字通信的要求提出的。
数字通信中,如果发射信号的带宽超过了信道相关带宽,信号通过信道时将经历频率选择性衰落,信道呈现出频率选择衰落特性,我们称信道呈现出频率选择特性的数字通信为宽带数字通信。
在宽带数字通信中,如果使用单载波调制方式,并且接收端没有采用相应的均衡处理消除频率选择性衰落,系统性能将严重恶化,甚至失去通信能力.而系统采用的信道均衡方法在复杂度和性能之间不容易很好地折衷。
为此上个世纪60年代,研究人员提出了与单载波调制方式相对应的多载波调制方式,具体方法是将发射的高速数据流分配为多个低速的支数据流在多个载波上独立并行的传输,每个支数据流独立占用一个子载波,但系统共占用的带宽将小于信道相关带宽,从而各支数据流的信号经过信道将经历平坦衰落,各符号间也不存在码间干扰(ISI),多载波系统采用复杂度相对较低的信道均衡措施就能够很好的消除子载波上的平坦衰落,并且得到很好的传输性能。
同时,多载波系统可以通过信道编码充分利用频率分集增益。
在使用多载波技术进行并行数据传输的发展过程中,研究人员提出了三种典型的方法对系统所占频带进行子载波划分。
每一种划分方法之间最大的区别是在各个子载波上发射的信号功率谱之间是否存在重叠和重叠程度,从系统频谱利用率的角度分别将三种子载波分割方法描述如下.第一种方法是使用传统的成型滤波器完全分割子载波上发射信号的功率谱,将系统占用的整个频带分割为N个子载波,功率谱完全独立,并且互相不交叠。
这种方法来源于传统的频分复用技术。
为了减小或者消除各个子载波之间的相互干扰,按照传统的频分复用技术要求,各个子载波之间必须存在一定宽度的保护带宽,保护带宽的存在限制了系统频谱利用率的提高。
基于改进粒子群算法的OFDM系统资源分配
其 迭代 次数 与 总 比特 数成 正 比,在高 信噪 比时复 杂 度 很高【5 31 优化 的角度 出发 ,采用 遗传算 法 实现 .。从
自适应 比特 加载 方案 ,节 省 了发射功 率 , 同时节 省
O D 资源优化 分配 的实现关键在于 子载波 、比特和 FM 功率的分配。多用户 的环境 下,O D 系统 中各子载 FM 波是相对独立 的,系统根据各用户子载波 的信道环境
目前,自适应 O D 和动态 资源分配作 为配用 电 FM 网高速数据通信 的重 要技术 已受到广泛关注 ,且 己被
一
大 ,在 实 际系统 中不 可能 实现 ;贪 婪 算法 实现 了系 统传 输特 定 数量 的整 数 比特 所 需的功 率最 小化 ,但
些 电力 线高 速 通信 协 议所 采用 【。 多用户 自适应 l l
信道下多用户 自适应 O D 比特功率分配 。在典型低压 电力线通信信道环境下 的 ma a FM t b仿真结果表明 :本文提 l 出的算法可行且有效 ,适合多用户通信环境,节省了多用户 自适应 O DM 系统的运算时间,降低 了发射功率 , F 且算法简单易操作,有望应用于更广 泛的优化问题 。
CHEN n Ya
Байду номын сангаас
(io igTc ncl nv rt, l a 2 15 C ia Lann eh i i syHuu o15 0 , hn ) aU e i d
Absr c : A e v raie o tmiai n c l d e h nc d p ril wa m l o i m sp e e td.Th lortm t ta t n w e stl p i z to al n a e atce s r ag rt e h i r s n e eag i h wi h g o a p i z t n a ii o l b lo t mia i b l y c mbie h n e l c t n a d b tp we l c t n t g t e,a d r aie h tp we o t n d c a n la l ai n i o ra l ai o eh r n e l d t e bi o r o o o o z - a lc to t- s r a a tv l ain ofmu iu e d p ie OFDM y tm n p we-i e c a n le v r n n .Th t b smu ai n r s t n o s se i o rln h n e n io me t e ma l i lto e ul i a s
LTE系统基于格基约减辅助V-BLAST算法
LTE系统基于格基约减辅助V-BLAST算法高明;刘金铸【摘要】LTE is the fourth generation mobile communication dominated by OFDM-MIMO technical features. Signal detection in the terminal of it needs a kind of detection algorithm with lower complexity and better performance to achieve. A lattice reduction aided algorithm is a preprocessing technique that it enables the columns of channels matrix to be approximately orthogonal. It can eliminate the interference among these Sub-channels and reduce the effect of the enhancement of noise. On the basis of ELLL, a weaker reduction criterion, called diagonal reduction with potentially lower computational cost than the ELLL, is proposed, and we further put forward a new lattice reduction aided detection algorithm which associated K-best with V-BLAST on the basis of DR. As depicted in our simulation, the performance of the algorithm which is proposed is close to that of ML with a lower computational complexity.%LTE作为以OFDM-MIMO为主要技术特征的第四代移动通信,它的终端信号检测实现比较困难,这就需要一种性能好、复杂度低的检测算法来实现。
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用矩 阵和排序 统计 的知识对 系统性 能及取得 的 多用户分集增 益做 了定量分析 , 得到 多用户分 集增 益的数 学表 达式 。 仿真结果表明 , 文提 出的动 态子 载波分配 准则可 以有效地 利 用多用户 分集 , 本 明显提 高 v_ I T O DM 系统的 整 B As / F 体性 能。另外 , 文与 空 间分集 系统 中取 得的 多用户 分集 增益 进行 了仿 真 比较 , 明将基 于 v_ I T的 多用 户 本 表 B AS O D 系统与子载 波分配相 结合 更能改善 系统的整体性能 。 FM
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计算机科学 20 Vo. 3 o 1 0 6 13 .0 N
改善 V B A T O D 系统 性 能 的子 载 波分 配 研 究 ) —L S / F M
肖 啸 朱光喜 胡臻 平 ( 中科 技 大学 电子 与信 息工 程 系 武 汉 4 0 7) 华 30 4
1 引言
由于 V B As ( ri l L T 系统实现简单 , - L T Vet a B AS ) c 又可 以
移 动台能够获得正确 的信 道信息 , 按照算 法的要求 将特 定 并 的信道信 息无时延 、 差错地 反馈 给基站 。考虑到实 现 的复 无
杂度, 本文重点 研 究每 个子载 波 只分 配 给一个 用户 的情 况 。 引入布尔变量 来表示 子载 波 的分配情 况 , =1表示 子
载波 m 被 分 配 给 用 户 k, 之 亦 然 。为 了 简化 表 示 , 略 反 省
接 近 MI MO系统的理论信道容量 , 成为 目前 国内外 研究最 故 多的空 间复用技 术之 一[ 。V B AS 1 ] - L T系 统将 高速的数 据流
A s at I re rv h - L T OF M ytms efr ne bt c nod r oi o eteV B AS / D s s r t mp e ’p r ma c,wesu ytes bar r l ct nai — o td h u cri l ai rh e ao o t
a di rv h - L S OF M ytms efr ac rmi nl.Moe vr o ae O tes ai ies y n o eteV B A T/ D s s mp e ’pr m nepo n t o e y ro e,cmp rdt h p t l v ri ad t sse 。 i l inrsl l e o srt a sb ar rao ainwi B T OF M a rv h ytm ytms s a o eut a od m n t et t u cri l ct t v_I mu t s s a h e l o h AS / D cni o ete se mp s
p ro m a c u t e . e f r n e f rh r Ke wo d V- LAS S b a re l c to M u t u e ie st , p t l u t l xn y rs B T, u c r ira l a in, li s rd v r i S a i li e i g o - y am p
XI AO a ZHU a - H U h n Pi g Xio Gu n Xi Z e- n
( p.o l t nc n nomainEn ier g Det fEe r i a dIfr t gn ei ,Huz o gUnv f c 8 c . W u a 3 0 4 co s o n ah n i.o i LTeh , h n4 0 7 ) S.
me i wih d fe e td t ci n mo e a d t eo t i e li s rd v r i an t t i r n e e t d n h b an d mu t u e ie st g i .U sn h h o y o h r e t ts is c f o — y ig t et e r f t eo d r sa it c a d r n o ma rc s n a d m t ie ,wea ay e t e s s e ’ e f r a c n o h l - s r d v r iy g i S ma h e p e so . n l s h y tm S p ro m n e a d g tt e mu t u e i e st an’ t x r s i n i S mu a i n r s ls i d c t h tt e p o o e u c r ir al c t n a i me i a x l i mu t u e ie st fe t ey i lt e u t n iae t a h r p s d s b a r l a i r h tcc n e p o t o e o o t li s r dv r i e f c i l - y v
关键词 V B A T, 载波 分配, -L S 子 多用户分集 , 空分复用
Su yo u crir lct n frI rvme t f - L S / F M ytm’ efr n e td f b ar oai S e Al o o mp o e n B A T O D S s oV e sP ro ma c