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载波偏差估计算法

  • 基于IEEE80211a的OFDM传输系统的接收机算法研究与FPGA实现

    作为一项正在兴起的无线应用服务,无线局域网已在机场、校园、会议室、甚至在家庭都有所应用.它正叩开高速无线数据业务市场的大门.目前,无线局域网仍处于众多标准共存时期.每一标准的背后都有大公司或者大集团的支持.在众多无线局域网协议中IEEE802.11a协议是很有特色的一个,它的优势在于采用了正交频分复用(OFDM)方式来传输数据,该技术可帮助提高速度和改进信号质量,并可克服干扰,因此得到众多关注.为了让这种高速的局域网真正应用到实际中,我们的项目就是要在硬件上实现基于IEEE802.11a协议的OFDM系统的发射机和接收机,而本文的主要工作就是用FPGA实现这个系统的内接收机.内接收机主要包括同步估计和信道估计.但是目前OFDM系统中包括同步、信道编码、信道估计、用户检测、降低峰均比等一些关键技术在具体实现上还存在着一些困难.许多文献对这些关键技术基本停留在理论上的讨论,与具体的实现还存在很大的差距.因此本文通过研究同步和信道估计的多种算法的性能和其实现的复杂度,提出一种适合在IEEE802.11a协议环境下的同步算法和信道估计,用FPGA加以实现.首先本文总结了目前OFDM系统信道估计的算法.在此基础上详细的讨论了基于IEEE802.11a协议的OFDM系统可以采用的信道估计方法:(1)提出了借助训练序列的LS估计法和LS-average估计法,分别在AWGN信道和多径信道对这两种方法进行了比较,证明无论在哪种信道环境下后者性能都要好于前者.为了能够进一步提高信道估计器的性能,在LS-average算法的基础上提出了消噪算法(NRA).(2)提出了借助导频的DFT插值算法.其次本文总结了目前OFDM系统同步的算法.OFDM系统同步包括定时同步和载波同步,其中定时同步又分为符号同步和抽样同步.本文主要是研究定时同步,而载波同步只是简单的讨论,因为在这项目中这是另有负责人.本文针对基于IEEE802.11a协议的OFDM系统把定时同步分为粗定时同步和细定时同步.然后分别对粗定时同步和细定时同步进行了详细的讨论.其中对粗定时同步的方法有:利用短训练序列和利用循环前缀,并对这两种方法进行了比较.对细定时同步是利用导频来跟踪.最后根据前面两章提出的算法所分析的结果,以及突发OFDM系统的信号和信道特征,选取了其中一种信道估计算法和定时同步算法,结合合作伙伴所提出的载波同步算法一起用FPGA实现整个基于IEEE802.11a协议的OFDM系统的内接收机,并分别测试了各个模块的性能以及综合模块的性能.

    标签: 80211a 80211 IEEE FPGA

    上传时间: 2013-05-26

    上传用户:zhengzg

  • 突发OFDM系统接收机同步算法设计及其FPGA实现

    目前,以互联网业务为代表的网络应用,正快速地向包括数据、语音、图像的综合宽带多媒体方向发展,构建宽带化、大容量、全业务、智能化的现代通信网络已成为大势所趋.宽带无线接入(BWA)凭借其组网快速灵活、运营维护方便及成本较低等竞争优势,迅速成为市场热点,各种微波、无线通信领域的先进手段和方法不断引入,各种宽带无线接入技术迅速涌现.由于BWA要用于非视距传输,所以必须考虑无线信道的多经效应.而OFDM技术凭借着鲁棒的对抗频率选择性衰落能力和极高频谱效率引起了学术界和工业界的高度重视.其基本思想是把调制在单载波上的高速串行数据流,分成多路低速的数据流,调制到多个正交载波上并行传输,这样在传输时,虽然整个信道是频率选择性衰落,但是各个子信道却是平坦衰落,有效对抗了多经效应,同时由于各个子载波是正交的,极大提高了频谱效率.可以预料的是,随着通信系统将向基于IPv6核心网的全IP包的传输方向发展,越来越多的通信系统将具有"突发模式"的特征.本文关注的正是突发OFDM系统接收机设计和实现.由于IEEE 802.11a无线局域网是OFDM技术第一次真正的应用于突发系统,实现了面向IP的无线宽带传输,所以基于IEEE 802.11a的突发OFDM系统有着重要的借鉴和研究价值,本文也正是围绕着这个中心而展开.本文的各章节安排如下:在第一章中主要介绍OFDM的技术原理和在宽带无线接入中的应用,同时引出本文所关注的突发OFDM接收机设计.在第二章中先介绍了相干接收和信道估计的概念,重点分析了本文所采用的WLAN信道模型和信道估计算法,然后在得到同步误差表达式的基础上,先用星座图直观的表现OFDM系统中各种同步误差的影响,再从信噪比损失的角度对符种同步误差进行分析.第三章是本文的重点之一,在本章中对基于IEEE 802.11a的各种同步算法包括帧检测和符号定时、载波同步和采样时钟同步进行仿真和比较,并针对适合FPGA实现的同步算法进行了重点的分析.第四章也是本文的重点之一,提出了整个OFDM系统平台的硬件结构和基于IEEE 802.11a的接收机FPGA设计方案,然后从整体上介绍了接收机的实现结构,并给出了接收机各个模块的具体设计,最后对整个系统调试过程和测试结果进行了分析.

    标签: OFDM FPGA 接收机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zhoujunzhen

  • 一种改进的MIMOOFDM系统信道估计算法

    本文对MIMO OFDM 系统中基于iJlI练序列的信道估计问题进行了研究,针对信道冲击响应的最大抽头数大于每个OFDM符号中导频数的情况,提出一种有效的结合前后若干iJII练序列进行信道估计的算法和结合方式。仿真结果表明,在基于无线局域网(WLAN)中打包传送的MIMO OFDM系统里,本文的方法比采用块状训练序列的估计算法有着更小的归一化均方误差。

    标签: MIMOOFDM 信道估计算法

    上传时间: 2013-10-23

    上传用户:xianglee

  • 基于导频的OFDM信道估计算法研究

    本文首先简单介绍了无线通信系统特征,进而引出未来移动通信的关键技术之一—oFDM,并对OFDM系统中已有的信道估计方法做了分类和比较。这些已有的算法在服从奈奎斯特准则的情况下均匀分配导频数据,从而降低了导频分配的灵活性。

    标签: OFDM 导频 信道估计 算法研究

    上传时间: 2013-12-22

    上传用户:lwq11

  • MIMO雷达DOA估计算法研究

      近年来,多输入多输出(MIMO)雷达受到国内外科研人员的广泛关注。这种新体制雷达能够在时域、频域、空域、码域获取更加丰富的目标和环境信息,尤其是MIMO雷达的空间分集和信号分集特性在提高雷达的检测与参数估计性能等方面具有很大的优越性,能够突破传统雷达的性能限制。论文围绕MIMO雷达空间分集与信号分集特性,针对目标分辨与定位问题提出了MIMO雷达DOA估计的新算法,利用MIMO雷达实验系统的实验数据验证了新算法的有效性。

    标签: MIMO DOA 雷达 估计算法

    上传时间: 2013-11-09

    上传用户:sclyutian

  • 跳变马尔可夫模型状态估计的粒子滤波算法研究

    跳变马尔可夫模型状态估计的粒子滤波算法研究,本文在系统分析传统粒子滤波理论与应用问题的基础上,重点研究了基于跳变马尔可夫状态空间模型的粒子滤波算法。针对混合系统在二维离散状态情形下的混合状态估计问题,给出了基于Rao-Blackwellised粒子滤波的二维离散状态与连续状态的同步估计算法,一定程度上缓解了传统粒子滤波算法在高维状态空间估计中的失效问题,有效提高了状态估计的精度。应用数值仿真计算,对相关粒子滤波算法的性能进行了比较分析。结果表明,本文研究的算法能够有效完成二维离散状态与连续状态的同步估计,其中,二维离散状态的估计准确率达到了 96%。

    标签: 马尔可夫模型 状态 粒子滤波 算法研究

    上传时间: 2013-12-12

    上传用户:qb1993225

  • 针对位同步问题

    针对位同步问题,提出了一种基于基函数分解的开环位定时估计算法。该算法首先利用基函数分解的结果进行相关运算,将本地参考信号波形和接收信号波形的定时偏差缩小到T/4以内;再根据相关运算提供的角度信息进行精确的位同步估计。该算法不需要提取载波相位信息,复杂度较低。仿真结果表明该算法具有较好的估计精度

    标签: 位同步

    上传时间: 2013-12-13

    上传用户:yangbo69

  • 谱估计及阵列信号处理算法仿真库

    谱估计及阵列信号处理算法仿真库,包括著名的ESPRIT、CAPON、MUSIC等现代谱估计算法,是高分辨率数字信号处理算法的极好参考。

    标签: 谱估计 算法 仿真库 阵列信号处理

    上传时间: 2013-12-15

    上传用户:星仔

  • LoRa终端TDMA算法防数据碰撞丢包组网

    无线传感网有TDMA和CSMA两种基本的MAC协议方案。欣仰邦LoRa技术实现TDMA算法组网系统,LoRa-TDMA的优点是:低成本实现小规模组网。基于TDMA的MAC协议实现信道分配的机制简单成熟,它没有CSMA竞争机制的碰撞和重传问题,而是为无线传感器网络中每个节点分配独立的时隙用于数据发送或接收TDMA信号的前导字和CZT(chirp z-transform)算法的高频率分辨率特性,设计了适于低信噪比信号的宽范围载波同步改进算法。数据传输时不需要过多的控制信息,且节点在空闲时能够及时进入睡眠状态.因而在节点无移动且网络部署情况已知的场景,采用TDMWA方式进行通信,可避免信道冲突以及冲突引起的丢包和能量损耗;TDMA信号的前导字进行数据辅助(DA)型载波同步,有效地缩小了低信噪比信号的频偏范围;再利用CZT算法进一步缩小频偏范围,最后利用非数据辅助型(NDA)自相关函数法得到精确的载波频偏。改进算法的计算复杂度略高于宽范围自相关函数法,而远低于宽范围LR算法。通过仿真比较,改进算法对低信噪比(SNR)环境(3-6dB)中的信号具有良好且稳定的估计性能。保证数据传输的实时性和可靠性;令节点在不工作期间进入睡眠状态,以保存能量.这些特点很适合无线传感网中的节能要求.

    标签: lora tdma

    上传时间: 2022-07-23

    上传用户:d1997wayne

  • H264帧间预测算法研究与FPGA设计.rar

    随着数字化技术的飞速发展,数字视频信号的传输技术更是受到人们的关注。相比较其它类型的信息传输如文本和数据,视频通信需要占用更多的带宽资源,因此为了实现在带宽受限的条件下的传输,视频源必须经过大量压缩。尽管现在的网络状况不断地改善,但相对与快速增长的视频业务而言,网络带宽资源仍然是远远不够的。2003年3月,新一代视频压缩标准H.264/AVC的推出,使视频压缩研究进入了一个新的层次。H.264标准中包含了很多先进的视频压缩编码方法,与以前的视频编码标准相比具有明显的进步。在相同视觉感知质量的情况下,H.264的编码效率比H.263提高了一倍左右,并且有更好的网络友好性。然而,高编码压缩率是以很高的计算复杂度为代价的,H.264标准的计算复杂度约为H.263的3倍,所以在实际应用中必须对其算法进行优化以减低其计算复杂度。 @@ 本文首先介绍了H.264标准的研究背景,分析了国内外H.264硬件系统的研究现状,并介绍了本文的主要工作。 @@ 接着对H.264编码标准的理论知识、关键技术分别进行了介绍。 @@ 对H.264块匹配运动估计算法进行研究,对经典的块匹配运动估计算法通过对比分析,三步、二维等算法在搜索效率上优于全搜索算法,而全搜索算法在数据流的规则性和均匀性有着自己的优越性。 @@ 针对块匹配运动估计全搜索算法的VLSI结构的特点,提出改进的块匹配运动估计全搜索算法。本文基于对数据流的分析,对硬件寻址进行了研究。通过一次完整的全搜索数据流分析,改进的块匹配运动估计算法在时钟周期、PE资源消耗方面得到优化。 @@ 最后基于FPGA平台对整像素运动估计模块进行了研究。首先对运动估计模块结构进行了功能子模块划分;然后对每个子模块进行设计和仿真和对整个运动估计模块进行联合仿真验证。 @@关键词:H.264;FPGA;QuartusⅡ;帧间预测;运动估计;块匹配

    标签: H264 FPGA 帧间预测

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zttztt2005