低轨卫星通信凭借低传输时延和组网灵活等优势,正成为新一代卫星通信的关键技术。广义频分复用(Generalized Frequency Division Multiplexing,GFDM)作为候选波形,能够满足低轨卫星通信各种应用场景需求。在基于GFDM的低轨卫星通信系统...低轨卫星通信凭借低传输时延和组网灵活等优势,正成为新一代卫星通信的关键技术。广义频分复用(Generalized Frequency Division Multiplexing,GFDM)作为候选波形,能够满足低轨卫星通信各种应用场景需求。在基于GFDM的低轨卫星通信系统中,由于GFDM子载波间非正交特性以及低轨卫星信道存在时间-频率双选择性,导致数据符号受到严重的子载波间干扰和子符号间干扰,传统信道估计算法难以实现可靠的数据传输。现有的基于离散导频的迭代信道估计和信号检测算法(Iterative Channel Estimation and Signal Detection Algorithm Based on Discrete Pilots,ICESD-DP)虽然提高了在双选信道下信道估计的准确性,但需要付出高昂的计算成本。为解决上述问题,提出了一种基于判决重构符号的迭代信道估计和干扰消除算法(Iterative Channel Estimation and Interference Cancellation Algorithm Based on Judgment Reconstructed Symbols,ICEIC-JRS),使用经过干扰预处理的导频进行初始信道估计和均衡,在每次迭代中利用Turbo译码器生成的判决重构符号估计数据符号的有效增益和干扰增益,继而对接收符号进行干扰消除,以提高信道估计与符号检测的精度。仿真结果表明,与ICESD-DP相比,ICEIC-JRS在较多迭代次数下表现出更优异的误码率(Bit Error Rate,BER)和均方误差(Mean Square Error,MSE)性能,且ICEIC-JRS的单次迭代复杂度下降了一个数量级,更适用于对运算复杂度有较高要求的低轨卫星通信系统。展开更多
针对脉冲噪声导致正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)水声通信系统误码率性能降低的问题,提出一种迭代脉冲噪声抑制与信道估计方法。首先,利用对称α稳定(symmetricαstable,SαS)分布对水下噪声进行建模,...针对脉冲噪声导致正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)水声通信系统误码率性能降低的问题,提出一种迭代脉冲噪声抑制与信道估计方法。首先,利用对称α稳定(symmetricαstable,SαS)分布对水下噪声进行建模,并通过实测噪声数据进行拟合验证。其次,基于脉冲噪声幅值较大的特性,利用切比雪夫不等式对基带接收信号实部和虚部分别进行脉冲噪声检测和抑制。同时,通过分析最小二乘(least squares,LS)信道估计算法估计误差的统计特性,提出自适应门限LS信道估计算法,减轻残余噪声对信道估计的影响。最后,结合估计的信道和译码结果重构噪声并进行脉冲噪声估计,实现迭代脉冲噪声抑制与信道估计。仿真结果表明,在不同程度脉冲噪声和实测噪声场景下,所提方法能够有效抑制脉冲噪声,显著降低OFDM系统误码率。展开更多
提出了一种基于压缩技术和子空间迭代的特征向量迭代估计算法,由于该算法采用迭代形式,同目前的特征向量求解方法相比(如奇异值分解法),该算法计算量小、复杂度低、算法收敛速度快、易于实时实现,可对由信号构成的自相关矩阵的特征向量...提出了一种基于压缩技术和子空间迭代的特征向量迭代估计算法,由于该算法采用迭代形式,同目前的特征向量求解方法相比(如奇异值分解法),该算法计算量小、复杂度低、算法收敛速度快、易于实时实现,可对由信号构成的自相关矩阵的特征向量作出准确的估计。通过仿真实验可见该算法具有很高的估计精度。将该算法应用到MUSIC(multiple signal classification)谱估计中,通过计算机进行仿真对比可以看到,利用提出的算法进行谱估计精度要高于标准的MUSIC谱估计精度,且计算量大大减小,由此验证了算法的有效性和优越性。展开更多
与基于复数域空间正交条件的传统正交频分复用系统(OFDM with Cyclic Prefix,CP-OFDM)有所不同,基于交错正交调制的正交频分复用系统(OFDM/Offset QAM,OFDM/OQAM)满足实数域空间严格正交条件。因此在多径衰落信道条件下,CP-OFDM系统中...与基于复数域空间正交条件的传统正交频分复用系统(OFDM with Cyclic Prefix,CP-OFDM)有所不同,基于交错正交调制的正交频分复用系统(OFDM/Offset QAM,OFDM/OQAM)满足实数域空间严格正交条件。因此在多径衰落信道条件下,CP-OFDM系统中的信道估计方法会导致OFDM/OQAM系统严重的字符间干扰和载波间干扰。该文结合OFDM/OQAM系统结构特点,提出了一种基于迭代信道估计和信号检测算法。该算法通过信道估计器和接收到的信号互相交换信息,消除导频序列中的字符间干扰和载波间干扰,提高信道估计和信号检测的准确度。仿真分析结果表明,经过一定次数迭代处理后,OFDM/OQAM迭代信道估计性能趋近于理想信道估计性能。展开更多
在MIMO-OFDM水声通信系统中,由于信道间的相互干扰和水声信道严重时延扩展产生的频率选择性衰落,系统的通信误码率较高。针对这一问题,研究了空频编码的MIMO-OFDM通信,提出空频迭代信道估计与均衡(Spatial Frequency Iterative Channel ...在MIMO-OFDM水声通信系统中,由于信道间的相互干扰和水声信道严重时延扩展产生的频率选择性衰落,系统的通信误码率较高。针对这一问题,研究了空频编码的MIMO-OFDM通信,提出空频迭代信道估计与均衡(Spatial Frequency Iterative Channel Estimation and Equalization,SFICEE)方法。该方法通过载波间的空频正交性进行各收发阵元对的信道估计,并通过空频均衡获得符号初始估计,迭代更新信道估计,而后通过符号后验软信息反馈进行迭代空频软均衡。仿真结果表明,当误码率为10^(-3)时,文中所提出的SFICEE方法经过二次迭代与STBC方法相比具有4.8 d B的性能增益,相对于SFBC方法有2.8 d B的性能提升。当输入信噪比相同时,文中所提出方法的星座图更加收敛,可以更好地降低水下通信系统的误码率。展开更多
文摘低轨卫星通信凭借低传输时延和组网灵活等优势,正成为新一代卫星通信的关键技术。广义频分复用(Generalized Frequency Division Multiplexing,GFDM)作为候选波形,能够满足低轨卫星通信各种应用场景需求。在基于GFDM的低轨卫星通信系统中,由于GFDM子载波间非正交特性以及低轨卫星信道存在时间-频率双选择性,导致数据符号受到严重的子载波间干扰和子符号间干扰,传统信道估计算法难以实现可靠的数据传输。现有的基于离散导频的迭代信道估计和信号检测算法(Iterative Channel Estimation and Signal Detection Algorithm Based on Discrete Pilots,ICESD-DP)虽然提高了在双选信道下信道估计的准确性,但需要付出高昂的计算成本。为解决上述问题,提出了一种基于判决重构符号的迭代信道估计和干扰消除算法(Iterative Channel Estimation and Interference Cancellation Algorithm Based on Judgment Reconstructed Symbols,ICEIC-JRS),使用经过干扰预处理的导频进行初始信道估计和均衡,在每次迭代中利用Turbo译码器生成的判决重构符号估计数据符号的有效增益和干扰增益,继而对接收符号进行干扰消除,以提高信道估计与符号检测的精度。仿真结果表明,与ICESD-DP相比,ICEIC-JRS在较多迭代次数下表现出更优异的误码率(Bit Error Rate,BER)和均方误差(Mean Square Error,MSE)性能,且ICEIC-JRS的单次迭代复杂度下降了一个数量级,更适用于对运算复杂度有较高要求的低轨卫星通信系统。
文摘针对脉冲噪声导致正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)水声通信系统误码率性能降低的问题,提出一种迭代脉冲噪声抑制与信道估计方法。首先,利用对称α稳定(symmetricαstable,SαS)分布对水下噪声进行建模,并通过实测噪声数据进行拟合验证。其次,基于脉冲噪声幅值较大的特性,利用切比雪夫不等式对基带接收信号实部和虚部分别进行脉冲噪声检测和抑制。同时,通过分析最小二乘(least squares,LS)信道估计算法估计误差的统计特性,提出自适应门限LS信道估计算法,减轻残余噪声对信道估计的影响。最后,结合估计的信道和译码结果重构噪声并进行脉冲噪声估计,实现迭代脉冲噪声抑制与信道估计。仿真结果表明,在不同程度脉冲噪声和实测噪声场景下,所提方法能够有效抑制脉冲噪声,显著降低OFDM系统误码率。
文摘提出了一种基于压缩技术和子空间迭代的特征向量迭代估计算法,由于该算法采用迭代形式,同目前的特征向量求解方法相比(如奇异值分解法),该算法计算量小、复杂度低、算法收敛速度快、易于实时实现,可对由信号构成的自相关矩阵的特征向量作出准确的估计。通过仿真实验可见该算法具有很高的估计精度。将该算法应用到MUSIC(multiple signal classification)谱估计中,通过计算机进行仿真对比可以看到,利用提出的算法进行谱估计精度要高于标准的MUSIC谱估计精度,且计算量大大减小,由此验证了算法的有效性和优越性。
文摘与基于复数域空间正交条件的传统正交频分复用系统(OFDM with Cyclic Prefix,CP-OFDM)有所不同,基于交错正交调制的正交频分复用系统(OFDM/Offset QAM,OFDM/OQAM)满足实数域空间严格正交条件。因此在多径衰落信道条件下,CP-OFDM系统中的信道估计方法会导致OFDM/OQAM系统严重的字符间干扰和载波间干扰。该文结合OFDM/OQAM系统结构特点,提出了一种基于迭代信道估计和信号检测算法。该算法通过信道估计器和接收到的信号互相交换信息,消除导频序列中的字符间干扰和载波间干扰,提高信道估计和信号检测的准确度。仿真分析结果表明,经过一定次数迭代处理后,OFDM/OQAM迭代信道估计性能趋近于理想信道估计性能。
文摘在MIMO-OFDM水声通信系统中,由于信道间的相互干扰和水声信道严重时延扩展产生的频率选择性衰落,系统的通信误码率较高。针对这一问题,研究了空频编码的MIMO-OFDM通信,提出空频迭代信道估计与均衡(Spatial Frequency Iterative Channel Estimation and Equalization,SFICEE)方法。该方法通过载波间的空频正交性进行各收发阵元对的信道估计,并通过空频均衡获得符号初始估计,迭代更新信道估计,而后通过符号后验软信息反馈进行迭代空频软均衡。仿真结果表明,当误码率为10^(-3)时,文中所提出的SFICEE方法经过二次迭代与STBC方法相比具有4.8 d B的性能增益,相对于SFBC方法有2.8 d B的性能提升。当输入信噪比相同时,文中所提出方法的星座图更加收敛,可以更好地降低水下通信系统的误码率。
