无线信道中的单载波频域均衡技术

本文介绍了时域均衡的单载波系统、多载波正交频分复用系统和频域均衡的单载波系统。频域均衡单载波系统复杂度和性能与多载波系统相当，可以与多载波系统共存，已被IEEE 802．16建议在宽带无线接入中采用。     

单载波频域均衡技术研究

介绍了单载波频域均衡(SC-FDE)的原理和均衡实现的过程,并采用时域 LS 信道估计算法对频域均衡性能进行了仿真。     

基于频域均衡的Tb/s级相干光单载波系统

对相干光单载波频域均衡系统(CO-SCFDE)、相干光单载波频分复用系统(CO-SCFDM)以及相干光正交频分复用系统(CO-OFDM)的理论和实验进行了对比研究,结果表明基于频域均衡的相干光单载波系统既保留了正交频分复用方式计算复杂度较低、频谱效率高和抗色散性能好的优点,又有效地减小了光纤非线性带来的传输损伤,是高速长距离光纤传输的一种有潜力的技术方案。     

单载波频域均衡抗多径码元同步跟踪方法

从信道估计时域冲激响应能量出发,提出了一种运行在2倍采样率上的基于数据分组累积能量的抗多径码元定时同步跟踪方法,适合在全响应和部分响应升余弦脉冲成形QPSK调制的单载波频域均衡系统中应用。在多径信道下对该码元定时同步跟踪方法的跟踪性能进行了仿真,仿真结果表明,该码元定时同步跟踪方法具有良好的跟踪性能和抗多径、抗噪声能力。     

单载波频域均衡在地空高速数据链的应用

地空数据链的信道属于低仰角的多径信道,存在较严重的符号间干扰。正交频分复用(OFDM)是得到认可的有效抗多径方案,单载波频域均衡(SC-FDE)采用与OFDM相似的频域均衡方式,具有与OFDM相近的性能和复杂度,并克服了OFDM的一些不足。在比较SC-FDE和OFDM相似性、分析SC-FDE的信道估计与均衡基础上,提出了采用SC-FDE的地空高速数据链解调器结构,该结构在保留单载波处理的优点条件下实现高效的频域均衡。     

基于Jake信道模型的单载波与OFDM系统性能比较

在介绍正交频分复用(OFDM)系统与单载波频域均衡系统原理基础上,针对第四代移动通信系统中无线传输中由时变多径时延扩展和Doppler频移所引起的符号问干扰ISI,在上行链路中采用单载波调制及频域均衡。依据IEEE WorkingGmup802.20的草案及根据改进的Jake信道模型,选用QPSK、4QAM、64QAM等调制方式对单载波系统进行仿真,并与OFDM系统进行性能比较。结果表明,该方案性能与OFDM系统相当,同时有效地克服了OFDM系统的缺点。     

引入MIMO技术的单载波频域均衡系统

为克服传统的单发单收(SISO)单载波频域均衡(SC-FDE)系统频谱效率低的缺点,给出了一种引入多输入多输出(MIMO)复用技术的SC-FDE系统方案。该方案使用2根发射天线在同一个频率同时发射包含不同信息的2路数据,并使用2根接收天线同时进行接收。设计了高效的帧结构,使得新方案可以延用SISO+SC-FDE系统的方法来获得同步;并利用频域相移正交训练序列获得信道估计。在频域均衡后,再把信号变回时域检测。该方案相较于传统的SISO+SC-FDE系统,频谱效率可提高大约1倍。     

OFDM技术及其在无线信道中应用

简述了正交频分复用技术的发展及特点,论述了其原理及实现方法,构建了OFDM系统的实现框图,并将其应用到无线信道中。理论上得到频域均衡单载波系统复杂度和性能与多载波系统相当,且可以与多载波系统共存的结论,已被IEEE 802.16建议在宽带无线接入中采用。     

基于DTTB单载波频域均衡技术研究

分析了中国数字电视地面广播标准中的系统帧结构,并根据信号帧头的循环特性,提出了一种性能较好的信道估计 算法;分析了传统的单载波均衡算法的优缺点,提出了一种联合频域均衡和时域判决反馈的均衡技术;最后对U1信道进行仿 真,并对仿真结果进行分析总结.     

单载波频域均衡系统的一种新型导频方案

本文提出了一种全新的适合于单载波频域均衡系统信道估计的导频方案，并分析了其性能．方案通过哈达玛变换和交织实现导频插入，使得导频部分与数据部分即使在多径信道中也无相互间的串扰，从而便于用简便的方法获得准确的信道参数估计．理论分析和仿真结果表明，本文提出的方案系统开销较小，实现简单，且性能良好．有助于在多径时变无线信道中实现高效率的数据传输．     

单载波块传输系统及其均衡技术的研究

近年来,多载波OFDM系统因其均衡简单且能有效地抗多径干扰而受到广泛地研究。随着研究的深入,发现单载波系统也有类似的均衡办法与优点。介绍一种系统,称为单载波块传输系统,并研究了其各种均衡办法,比较了它们的性能与复杂度。当采用信道矩阵扩展技术或重叠相加技术,并采用最小均方误差均衡时,该系统有着良好的抗多径性能和较低的计算复杂度。     

存在多个载波频率偏移的分布式STBC-OFDM系统的均衡技术

本文研究了存在载波频率偏移的分布式空时分组编码(DSTBC)正交频分复用(OFDM)系统(DSTBC-OFDM)的性能。首先给出存在多个载波频率偏移的DSTBC-OFDM系统的接收信号模型,然后提出一种频域均衡技术来抑制符号检测时的载波间干扰(IC I)以及符号间干扰(ISI)。仿真结果表明这种均衡技术在各分布式发送端间的载波频率之差较小时具有优异的性能,同时,通过把接收端的频率设置为各发送端频率的平均值可以获得更好的性能。     

单载波频域空间分集均衡算法

针对短波高速数据通信中存在的突发深衰落和严重的符号间干扰问题,通过在频域构造滤波器,提出一种单载波频域空间分集均衡联合处理算法。由于充分利用了时域和空域信息,系统接收端性能大大提高。仿真结果表明,算法具有计算复杂度低、抗误码性能好的优点,能够很好地适用于远程短波高速率数据通信系统。     

短波单载波空时分组码的频域均衡研究

短波通信受多径衰落、干扰复杂等影响严重。空时分组码(Space Time Block Code,STBC)技术在无需增加频谱资源和天线发射功率的前提下,可以利用多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)信道提供的分集增益提升传输可靠性。分析短波MIMO研究现状,提出短波单载波STBC频域均衡(Frequency-Domain Equalization,FDE)系统架构,针对短波信道引入的码间干扰研究MIMO MMSE-FDE均衡技术,并将单载波STBC频域均衡与时域均衡及短波现有波形进行仿真对比。仿真结果表明,相较于短波现有波形,单载波STBC频域均衡系统的可靠性有较大幅度提升,且性能与STBC时域均衡接近,但计算复杂度远低于STBC时域均衡。     

Semiblind Channel Estimation for MIMO Single Carrier With Frequency-Domain Equalization Systems

We propose a semiblind channel-estimation method for multiple-input multiple-output (MIMO) single carrier with frequency-domain equalization systems. By taking advantage of periodic precoding and the block circulant channel model after cyclic prefix removal, we obtain the channel-product matrices by solving a series of decoupled linear systems, which is gained from the covariance matrix of the received data. Then, the channel-impulse-response matrix is obtained by computing the positive eigenvalues and eigenvectors of a Hermitian matrix formed from the channel-product matrices. We also propose an optimal design of the precoding sequence, which minimizes the noise effect and numerical error in covariance matrix estimation, and discuss the impact of the optimal sequence on channel equalization. With the proposed framework, the method is shown to be robust with respect to channel-order overestimation, and the identifiability condition is simply that the channel-impulse-response matrix has full column rank. Due to the identifiability condition, the method is applicable to MIMO channels with more transmitters or more receivers. Simulations are used to demonstrate the performance of the proposed method.      

单载波频域均衡信道估计分析

针对高速率信息传输系统中多径衰落对单载波频域均衡(SC-FDE)信道估计造成的影响,在SC-FDE原理基础上,将无线通信中信噪比估计和SC-FDE中信道估计结合起来,对现有信噪比估计算法进行优化。分析和仿真结果表明,此方法能有效地改善多径衰落信道中信道估计的有效性,提高了频域均衡的效果,从而改善了SC-FDE系统的误码率(BER)性能。     

单载波频域均衡系统中一种简化的IBDFE算法

在单载波频域均衡系统中,线性均衡算法虽然简单易行,但是其抑制噪声干扰和符号间干扰的能力有限,因此需要引入非线性的反馈和迭代机制以进一步提升系统性能.迭代块判决反馈均衡（Iterative Block Decision Feedback Equalization,IBDFE）就是一种行之有效的非线性算法,但其缺点是计算复杂度高.鉴于此,在IBDFE结构的基础上,利用最小均方误差准则,推导出了一种新的简化算法.之后,对简化后算法和现有低复杂度算法的均方误差（Mean Square Error,MSE）性能进行了理论分析和比较,并在两种无线多径衰落信道下对三种不同的算法进行了仿真.结果表明,在所给信道条件下,这种算法在迭代两次后已基本收敛.同时,仿真也验证了MSE分析的结论.最后,对算法复杂度的分析和比较表明,提出的简化算法相比传统IBDFE算法,其误比特率性能有所下降,但能有效地减小计算量.     

IEEE802.16a单载波频域均衡方案的仿真

研究了IEEE802.16a宽带无线接入系统的单载波频域均衡(SC-FDE)方案,建立了完整的802.16a单载波频域均衡系统仿真平台,研究了SC-FDE系统的频域均衡、编码和分集增益.仿真结果表明,将SC-FDE系统与判决反馈均衡、信道编码或发送分集结合都能提高SC-FDE系统抗多径干扰的能力.     

Measurement Data-Based Link-Level and System-Level Simulations for Single Carrier SC/MMSE MIMO Turbo Equalization Technique

Current advances in multi-dimensional channel sounding techniques make it possible to evaluate performances of signal processing algorithms in realistic conditions. By using channel impulse response measurement data collected in the real fields, link-level performances of signal transmission techniques in the fields such as bit error rate (BER) and frame error rate (FER) performances can be evaluated. This technique is called link-level simulation. Through statistical analysis of link-level simulation results, system-level performances of the techniques such as geographical distribution of BER and FER in the area of interest can also be evaluated. This technique is called system-level simulation. This paper focuses on link- and system-level performances of a multiple-input multiple-output (MIMO) Turbo Equalizer in real fields. Methodologies for the link- and system-level simulations using field measurement data are first presented. Results of link- and system-level simulations using two-dimensional channel sounding field measurement data collected in Tokyo are then presented. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于通道均衡的频域除法研究

在频域通道均衡中,一个关键技术是求解均衡滤波器的响应.文中利用循环卷积和离散傅里叶变换乘积之间的关系,研究了通道均衡中频域除法的两类求解法:一类是时域算法,包括循环矩阵伪逆求解法和循环卷积求循环反卷积算法;另一类是基于最小范数的矩阵形式的频域算法.借助于仿真数据,根据求得的均衡滤波器和待校滤波器的卷积对参考滤波器的逼近误差,验证了上述算法的有效性.实验结果表明,基于最小范数的矩阵形式的频域算法在逼近性能、实时性方面均优于上面两种时域算法.