Cell-Free Massive MIMO-OFDM Transmission over Frequency-Selective Fading Channels
该文提出并分析了频率选择性衰落信道下基于正交频分复用（OFDM）的无小区大规模多输入多输出（CFmMIMO）多载波传输。提出了频域共轭波束形成、导频分配和用户特定的资源分配。CFmMIMO-OFDM是可扩展的，以服务于大量的用户，并且是灵活的，以提供不同的数据率的异构应用。
2021-07-03 cs.IT eess.SP math.IT
Dither Signal Design for PAPR Reduction in OFDM-IM over a Rayleigh Fading Channel
具有索引调制的正交频分复用（OFDM-IM）是一种新颖的方案，其中信息比特通过子载波激活模式（SAP）和活动子载波上的符号来传送。不幸的是，OFDM-IM继承了经典OFDM的高峰均功率比（PAPR）问题。具有高PAPR的OFDM信号在经过高功率放大器（HPA）时会产生带内失真和带外辐射。存在通过在空闲子载波中添加抖动信号来降低PAPR的尝试，其中抖动信号可以根据相应OFDM-IM子块的特性而具有各种幅度约束。但是，在瑞利衰落信道中，对于抖动信号的特定幅度约束没有结果。在这封信中，成对错误概率（PEP）分析的基础上，抖动信号的一个特定的约束条件，推导出在瑞利衰落信道。
2022-05-27 cs.IT eess.SP math.IT
Super-Resolution Delay-Doppler Estimation for OFDM Passive Radar
在本文中，我们考虑的问题，在无源雷达，利用正交频分复用（OFDM）通信信号的运动目标的联合延迟多普勒估计。提出了一种同时使用原子范数和$\ell_1$ -范数的压缩感知算法，以获得超分辨率和更高的精度。原子范数用来表示信号在连续域中的稀疏性。与以往的作品，假设解调是错误的自由，我们明确地引入解调误差信号的稀疏性施加的$\ell_1$ -范数。在此基础上，通过求解一个凸半定规划（SDP）来估计时延和多普勒频率。我们还开发了一个迭代法求解此SDP通过交替方向的乘法器（ADMM），其中每一次迭代涉及封闭形式的计算。仿真结果表明了该算法的有效性。
2017-02-15 cs.IT math.IT
Turbo Coded Single Sideband OFDM-OQAM Signaling through Frequency Selective Rayleigh Fading Channels
IIT Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文提出了一种基于涡码和子载波分集的OFDM-OQAM信号传输方案，通过根升余弦脉冲和希尔伯特变换实现复值滤波，以提高在频率选择性瑞利衰落信道中传输的BER性能。
2026-02-21 cs.IT math.IT
Coherent Detection of Turbo-Coded OFDM Signals Transmitted through Frequency Selective Rayleigh Fading Channels with Receiver Diversity and Increased Throughput
在这项工作中，我们讨论相干检测Turbo编码的正交频分复用（OFDM）信号，通过频率选择性瑞利（每个信道抽头的幅度是瑞利分布）衰落信道具有均匀的功率延迟分布传输的技术。除了加性高斯白噪声（AWGN）之外，信道输出还被载波频率和相位偏移进一步失真。提出了一种新的OFDM帧结构，它由已知的前导码、循环前缀、数据和已知的后同步码组成，与以前的工作相比具有更高的吞吐量。提出了一种鲁棒的Turbo码译码器，该译码器能在较宽的信噪比范围内有效地工作。对实际相干接收机的良好性能的关键贡献是由于使用了长前导码（512个QPSK符号），这可能在任何当前无线通信标准中都没有规定。我们还从计算机模拟中表明，使用更好的码可以获得更好的BER性能。推导了相干检测频偏估计误差方差的一个简单近似的Cramer-Rao界。所提出的算法非常适合在DSP平台上实现。
2015-11-03 cs.IT math.IT
Input Distribution Design for Ranging-Oriented OFDM-ISAC Systems Under Frequency-Selective Fading
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
本文提出一种计算高效的OFDM-ISAC输入分布设计方法，针对频选择性信道，在容量失真理论框架下优化星座的峰度分配，以平衡通信速率与传感性能。
2026-04-29 cs.IT eess.SP math.IT
MIMO-OTFS in High-Doppler Fading Channels: Signal Detection and Channel Estimation
正交时频空间（OTFS）调制是最近引入的一种复用技术，设计在2维（2D）延迟-多普勒域，适用于高多普勒衰落信道。OTFS通过一系列二维变换将双色散信道转换为延迟-多普勒域中的几乎无衰落信道。在本文中，我们专注于MIMO-OTFS带来的高频谱和能量效率的好处，MIMO和OTFS在高多普勒衰落信道的鲁棒性。OTFS信道-符号耦合和稀疏延迟-多普勒信道脉冲响应使得能够在高多普勒环境中进行有效的MIMO信道估计。提出了一种基于消息传递的迭代信号检测算法和一种适用于MIMO-OTFS的时延-多普勒域信道估计算法。所提出的信道估计方案使用延迟-多普勒域中的脉冲作为用于估计的导频。我们还比较了MIMO-OTFS的性能与MIMO-OFDM在高多普勒情况下。
2018-05-06 cs.IT math.IT
Joint Doppler frequency shift compensation and data detection method using 2-D unitary ESPRIT algorithm for SIMO-OFDM railway communication systems
本文针对快时变稀疏多径信道下的SIMO-OFDM铁路通信系统，提出了一种基于2-D酉ESPRIT算法的联合多普勒频移补偿和数据检测方法。通过利用循环前缀（CP）的无ISI部分构造空时阵列数据矩阵，提出了一种新的基于二维酉ESPRIT算法的全路径DOA和多普勒频移自配对联合估计算法。然后，基于所获得的估计，开发了联合多普勒频移补偿和数据检测方法。该方法包括三个部分：（a）对接收信号进行空间滤波，得到各径对应的信号，并对各径对应的信号进行时域多普勒频移补偿;（b）将各径多普勒频移补偿后的信号相加;（c）对相加后的信号进行FFT，去除CP后检测出所需信息。此外，我们还证明了经过多普勒频移补偿后的信道矩阵是时不变的，从而有效地避免了ICI。最后，仿真结果表明，所提出的方法的性能，并与传统的方法进行比较。
2012-10-28 cs.IT math.IT
Performance Analysis of OFDM-based System for Various Channels
对高速移动无线通信的需求正在迅速增长。正交频分复用（OFDM）技术有望在不久的将来成为实现无线通信系统的高数据容量和频谱效率要求的关键技术。本文研究了OFDM系统在静态和非静态信道或衰落信道下的性能。为了研究这一点，已经创建了一个仿真模型，并使用MATLAB实现。在静态信道和衰落信道下，比较了相干调制和差分调制的性能。在衰落信道中，人们发现OFDM系统的性能严重依赖于多普勒频移，而多普勒频移又依赖于用户的速度。已经发现，如预期的那样，性能随着多普勒频移的增加而降低。本文还对基于OFDM的系统在不同衰落信道下的性能进行了比较研究，发现它的性能优于莱斯信道，正如预期的那样，系统性能随着莱斯因子值的增加而改善。最后，本文采用了一种编码技术--格雷编码，来改善系统性能，实验结果表明，格雷编码可以使系统的误码率降低25- 32%。
2013-03-17 cs.IT math.IT
Subcarrier grouping with environmental sensing for MIMO-OFDM systems over correlated double-selective fading channels
随着MIMO-OFDM系统中物理天线数和子载波数的增加，信道侧信息反馈量和信号预编码复杂度的增加将消耗更多的系统资源，甚至达到不可容忍的程度。为了解决这个问题，以前的工作主要集中在固定的子载波分组大小和预编码的MIMO信号在同一组与酉信道状态信息（CSI）。它可以减少系统的负担，但这样的过程会导致系统容量的损失，由于在预编码过程中的信道失配。在本文中，我们考虑了MIMOOFDM系统在双选择i.i.d.瑞利信道的容量损失，并从理论上研究了群大小与容量损失之间的定量关系.利用我们的理论结果，我们还提出了一个自适应子载波分组算法，它不仅能够有一个很好的控制系统的服务质量，但也减少了系统负担显着。数值结果表明，MIMO-OFDM系统的系统设计提供了有价值的见解，并表明所提出的子载波分组方案是非常有效的，在一些常见的情况下。
2017-06-19 cs.IT math.IT
Joint Channel Estimation and Data Detection for Multihop OFDM Relaying System under Unknown Channel Orders and Doppler Frequencies
研究了时变信道下多跳中继正交频分复用（OFDM）系统的信道估计和数据检测问题。不同于以往的工作，高度依赖于统计信息的双选择性信道（DSC）和噪声提供准确的信道估计和数据检测结果，我们专注于更实际的情况下，未知的信道阶数和多普勒频率。首先，我们整合多链路，多跳信道矩阵成一个复合信道矩阵。然后，我们制定了未知的信道使用广义复指数基扩展模型（GCE-BEM）与一个大的过采样因子，以引入信道稀疏的延迟多普勒域。为了能够识别非零条目，采用具有Gamma超先验的稀疏增强高斯分布。在变分推理框架下提出了一种迭代算法。该算法在一个OFDM符号中仅使用有限的导频子载波，迭代估计信道，利用Viterbi算法恢复未知数据，并学习信道和噪声统计信息。仿真结果表明，在不需要任何统计信息的情况下，该算法的性能与最优信道估计和数据检测算法非常接近，而最优信道估计和数据检测算法需要系统结构、信道抽头位置、信道长度、多普勒频移以及噪声功率等具体信息。
2012-05-24 cs.IT math.IT
Bounds on the capacity of OFDM underspread frequency selective fading channels
近年来，在缺乏信道先验知识（非相干信道）的情况下，信道容量的分析得到了越来越多的关注，但对于一般情况，它仍然是未知的。在本文中，我们推导出的能力的非相干，欠扩展复高斯，正交频分复用（OFDM），广义平稳信道与不相关散射（WSSUS），峰值功率约束下或约束下的第二和第四时刻的发送信号。这些界限的特点是，只有系统的信噪比（SNR）和一个新定义的量称为有效的相干时间。有效相干时间的分析表明，它可以被解释为块衰落模型中的块的长度，其中具有相同SNR的系统将实现与所分析的信道中相同的容量。不同于常用的相干时间定义，它表明，有效的相干时间取决于SNR，并且是它的非增函数。我们表明，对于低SNR的容量是成正比的有效相干时间，而对于较高的SNR的相干信道容量可以实现提供的有效相干时间是足够大的。
2011-07-04 cs.IT math.IT
Improving Doppler Resilience of OFDM through Delay-Doppler Sensing
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；Cohere Technologies Inc.（科赫科技有限公司）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Duke University（杜克大学）
提出基于延迟-多普勒域感知的CP-OFDM方案，通过叠加ZC导频和DD域处理获取信道滤波器，推导频域输入输出关系并消除导频干扰，在高移动性场景下显著提升频谱效率。
2026-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
Angle-Domain Doppler Pre-Compensation for High-Mobility OFDM Uplink with a Massive ULA
在本文中，我们提出了一种多普勒预补偿方案的高移动性正交频分复用（OFDM）上行链路，其中一个高速终端发送信号到基站（BS）。考虑到时变多径信道中存在多个不同偏离角的多普勒频偏，提出在发射端采用大规模均匀线阵进行多普勒频偏预补偿。发射信号通过具有高空间分辨率的波束形成网络以产生多个并行分支。每个分支向一个方向传输信号，因此当通过时变信道时，它受到一个主导DFO的影响。因此，我们可以在发射机处预先补偿每个分支的DFO。对等效上行信道的多普勒扩展进行了理论分析。研究发现，当发射天线数目足够大时，可以有效地抑制信道的时变性。因此，如果在接收端应用传统的时不变信道估计和均衡方法，性能不会显著下降。仿真结果验证了所提出的方案。
2017-04-16 cs.IT math.IT
Neural Network-Based Delay-Doppler-Assisted Channel Estimation for OFDM
The University of Sydney（悉尼大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
针对高移动性信道下传统OFDM信道估计因载波间干扰失效的问题，提出基于神经网络的延迟-多普勒辅助信道估计框架，仿真显示其归一化均方误差和误码率更优。
2026-09-01 cs.IT math.IT
Capacity Bounds on Doppler OFDM Channels
Orange Innovation（Orange创新）；Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、中央苏黎世高等师范学院）；Technion（以色列理工学院）
本文提出了一种基于子空间对齐和逐次干扰消除的多普勒OFDM信道容量优化方案，通过高斯信号和近相干高SNR制度下的渐近容量分析，实现了低复杂度下的近最优速率性能。
2026-02-04 cs.IT math.IT
On OTFS Modulation for High-Doppler Fading Channels
正交时频空间（OTFS）调制是在延迟-多普勒域中设计的二维（2D）调制方案，不同于在时频域中设计的传统调制方案。OTFS通过一系列的二维变换，将双色散信道转换为延迟-多普勒域中几乎无衰落的信道。在该域中，帧中的每个符号经历几乎恒定的衰落，从而相对于诸如OFDM的现有调制方案实现显著的性能增益。稀疏的延迟-多普勒脉冲响应反映了无线信道的实际物理几何形状，使得能够进行有效的信道估计，特别是在高多普勒衰落信道中。本文从信号检测和信道估计的角度研究了OTFS，提出了一种基于马尔可夫链蒙特卡洛采样的检测方案和一种基于伪随机噪声（PN）导频的时延-多普勒域信道估计方案。
2018-02-03 cs.IT math.IT
Channel Independent Precoder for OFDM-based Systems over Fading Channels
本文提出一种用于衰落信道OFDM系统的信道独立预编码器，通过信息重新分配和交织器降低接收端瞬时噪声功率方差，并用削波因子约束改进ZF均衡器的增益，以适应信道条件。
2025-01-24 cs.IT eess.SP math.IT
Priori-Information Aided Iterative Hard Threshold: A Low-Complexity High-Accuracy Compressive Sensing Based Channel Estimation for TDS-OFDM
针对双选择性衰落信道下时域同步（TDS）正交频分复用（OFDM）系统的性能损失，提出了一种基于压缩感知（CS）的低复杂度信道估计方法。具体地说，首先提出了一种时域训练序列的加和方法，利用信道的时间相关性获得无线信道的信道长度、路径时延和路径增益的粗估计，以提高粗估计在严重衰落信道和长时延扩展下的鲁棒性。然后，我们提出了优先信息辅助（PA）迭代硬阈值（IHT）算法，它利用所获得的粗估计的无线信道的先验信息，因此能够获得准确的信道估计的双选择性衰落信道。与经典IHT算法的收敛性要求测量矩阵的$l_2$范数小于1相比，所提出的PA-IHT算法充分利用了测量矩阵的先验信息，消除了这一限制，同时减少了迭代次数.与现有的基于CS的TDS-OFDM信道估计方法相比，该算法在提高信道估计精度的同时，显著降低了信道估计的计算复杂性。仿真结果表明，在不牺牲频谱效率和改变现有TDS-OFDM信号结构的情况下，该方案在各种情况下，尤其是在严重双选择性衰落信道下，性能优于现有的TDS-OFDM信道估计方案。
2015-11-27 cs.IT math.IT
Performance of Turbo Coded OFDM Under the Presence of Various Noise Types
电信系统使用载波以便通过电缆或无线地传输信息。如果每次只发送一个载波，则系统的信号将不能免受频率选择性衰落的影响。如果频率选择性衰落包括系统的工作频率，则将不建立无线链路。正交频分复用（OFDM）是解决信号间干扰和频率选择性衰落的主要方法。许多载波可以通过将快速信息流分成较慢的数据序列来产生。不同的正交频率携带较慢的数据序列。Turbo码的使用可以进一步提高系统的性能。Turbo码使系统具有更好的抗噪声能力，误码率更高。本文提出了一种基于PCCC技术的Turbo编码OFDM方案，在信道中包含AWGN、相位噪声、瑞利衰落、莱斯衰落和多普勒频移。
2018-06-28 cs.IT eess.SP math.IT
On the Probability of Erasure for MIMO-OFDM
检测有效信号的存在是电信接收机的重要任务。当接收器由于噪声和衰落而不能检测到有效信号的存在时，它被称为擦除。研究了多输入多输出（MIMO）系统中正交频分复用（OFDM）信号的擦除概率计算问题。计算机模拟验证了理论分析的正确性。正交频分复用（OFDM）技术由于能够有效地抑制频率选择性衰落信道引起的码间干扰（ISI）而被广泛应用于无线通信系统中。MIMO系统提供了空间复用的优势，从而提高了比特率，这是5G等最新无线标准的主要要求。
2020-03-02 cs.IT math.IT
Doppler-Division Multiplexing for MIMO OFDM Joint Sensing and Communications
正交频分复用（OFDM）是未来联合传感和通信系统的一个有前途的波形候选。对于这样的系统，支持多个发射天线需要用于生成正交发射信号的复用方法，其中等距子载波交织（ESI）是最流行的复用方法。在这项工作中，我们分析了一种多路复用方法称为多普勒分割复用（DDM）。该方法应用从OFDM符号到OFDM符号的相移，以沿着距离-多普勒图的速度轴分离由不同Tx天线发送的信号。虽然在这项工作中的雷达传感任务的DDM的一般属性进行了分析，主要集中在通信任务的DDM的影响。它将表明，对于DDM，在通信接收器中观察到的信道是严重时变的，防止任何有意义的数据传输时，不考虑。在这项工作中，提出了一种通信系统，旨在打击这些时变信道，其中包括数据估计，同步和信道估计的方法。误码率（BER）的模拟表明，这种通信系统的优越性相比，系统利用ESI。
2023-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation and Equalization for CP-OFDM-based OTFS in Fractional Doppler Channels
正交时频空调制（OTFS）是一种很有前途的技术，可以满足未来移动系统的高多普勒要求。OTFS调制将信息符号和导频符号编码到二维（2D）延迟多普勒（DD）域中。接收符号遭受多普勒间干扰（IDI）的衰落信道中的分数多普勒频移，在DD域中的非整数索引采样。IDI已被视为不可避免的影响，因为分数多普勒频移不能直接从接收到的导频符号获得。在本文中，我们提供了一个解决方案，信道估计的分数多普勒信道。所提出的估计提供了新的见解OTFS输入输出关系在DD域作为一个2D循环卷积与一个小的近似。根据输入输出关系，我们还提供了一个低复杂度的信道均衡方法使用估计的信道信息。我们通过仿真证明了所提出的信道估计和均衡在几个信道中的误差性能。仿真结果表明，在高移动性的环境中，整个系统利用所提出的方法优于正交频分复用（OFDM）与理想的信道估计和传统的信道估计方法，使用伪序列。
2021-01-21 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for OFDM via Delay-Doppler Refinement
The University of Sydney（悉尼大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Fudan University（复旦大学）
本文提出一种利用延迟-多普勒域特性的OFDM信道估计算法，通过紧凑时频关系、线性估计及域间转换细化，实现高精度信道估计，性能优于传统方法。
2026-09-10 cs.IT math.IT
A Novel Cross-Domain Channel Estimation Scheme for OFDM
The University of Sydney（悉尼大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
本文提出一种基于延迟-多普勒域的新型OFDM信道估计方法，通过二维扭折卷积和稀疏信号恢复技术提升高移动性场景下的信道估计性能。
2026-01-21 cs.IT math.IT
BER Analysis of SCMA-OFDM Systems in the Presence of Carrier Frequency Offset
本文针对存在载波频率偏移的SCMA-OFDM系统，在高斯和瑞利衰落信道下建立ICI高斯模型并推导误码率，仿真验证了分析准确性，并指出归一化CFO超过0.02时性能显著恶化。
2023-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Parametric Channel Estimation by Exploiting Hopping Pilots in Uplink OFDMA
提出了一种适用于OFDMA系统上行链路伪随机子信道化的参数信道估计算法。该算法利用跳频导频帮助ESPRIT估计多径衰落信道的时延子空间，并利用全局导频内插数据子载波。因此，它大大优于传统的本地通道插值器。
2008-11-04 cs.IT math.IT
Transmission of Voice Signal: BER Performance Analysis of Different FEC Schemes Based OFDM System over Various Channels
本文研究了前向纠错（FEC）码即循环冗余码和卷积码对OFDM无线通信系统在AWGN信道和衰落信道（Rayleigh和Rician信道）上传输语音信号的误码率性能的影响。结合QPSK数字调制进行了仿真，并与未编码的结果调制进行了比较。通过计算机模拟发现，在衰落信道中，基于卷积交织的OFDM系统的性能优于CRC交织的OFDM系统和未编码的OFDM信道。
2012-07-17 cs.IT cs.PF math.IT
Adaptive F-FFT Demodulation for ICI Mitigation in Differential Underwater Acoustic OFDM Systems
研究了差分正交频分复用（OFDM）系统的频域载波间干扰（ICI）抑制问题。经典的分数阶快速傅里叶变换（F-FFT）采用固定采样间隔，存在ICI抑制精度有限和动态多普勒扩展适应性差的问题。针对上述问题，提出了一种自适应分数阶傅里叶变换（A-FFT）解调方法，该方法设计了一种基于坐标下降法的估计算法，在不增加导频的情况下计算基准频偏。A-FFT通过在基准频偏的几分之一处补偿ICI，使之适应时变多普勒频移，具有跟踪水声信道多普勒起伏的能力，从而扩展了频域ICI抑制的应用范围。仿真结果表明，在中高多普勒因子和大载波数情况下，A-FFT的均方误差（MSE）明显优于现有的经典方法，即部分快速傅里叶变换（P-FFT）和F-FFT。在多普勒因子为$\bf{2.5\times 10^{-4}}$、载波数为1024时，当输入信噪比为10 dB ~ 30 dB时，A-FFT的均方误差比F-FFT降低了$\bf{39.88\%-72.14\%}$，而P-FFT甚至不能很好地工作。
2021-10-11 cs.IT math.IT
Multihop Diversity in Wideband OFDM Systems: The Impact of Spatial Reuse and Frequency Selectivity
本文的目标是建立无线网络的实际路由方案是最适合宽带系统的功率有限的制度，这是，例如，一个实际相关的操作模式的超宽带（UWB）网状网络的分析。为此，我们研究了宽带线性多跳网络中的能量效率和频谱效率（称为功率带宽权衡）之间的权衡，其中传输采用正交频分复用（OFDM）调制，并受准静态，频率选择性衰落。考虑开环（固定速率）和闭环（速率自适应）多跳中继技术，我们的特点的影响，空间复用的路由端到端的条件互信息（条件的信道衰落参数的具体值，因此被视为一个随机变量）的统计特性和宽带制度的能源和频谱效率的措施。我们的分析特别涉及在大量跳的情况下这些端到端性能测量的收敛，即，该现象首先在\cite{Oyman06b}中观察到，并被命名为"多跳分集“。我们的研究结果表明，在无线信道的影响，如路径损耗和准静态频率选择性多径衰落的宽带OFDM系统的空间复用路由的情况下，多跳分集的优势的可实现性。
2008-07-14 cs.IT math.IT
Flip-OFDM for Optical Wireless Communications
本文研究了两种用于无线光通信的单极OFDM技术：非对称限幅光OFDM（ACO-OFDM）和Flip-OFDM。这两种技术都可以用来补偿光无线信道中的多径失真效应。然而，ACO-OFDM已经在文献中得到了广泛的研究，而Flip-OFDM的性能却从未被研究过。在本文中，我们进行的性能分析Flip-OFDM，并提出了额外的修改，以比较这两种技术的性能。最后，通过仿真表明，这两种技术具有相同的性能，但不同的硬件复杂度。特别是，对于慢衰落信道，Flip-OFDM在接收端比ACO-OFDM节省了50%的硬件复杂度。
2011-11-24 cs.IT math.IT
Eigendecomposition-Based Partial FFT Demodulation for Differential OFDM in Underwater Acoustic Communications
差分正交频分复用（OFDM）技术在水声通信中具有很好的应用前景。然而，类似于相干OFDM，它可能遭受严重的载波间干扰在时变信道上。为了减轻由此引起的性能下降，我们采用了新出现的部分FFT解调技术在本文中，并提出了一种基于特征分解的算法来计算合并权重。与现有的自适应方法相比，新算法可以避免误差传播，并消除了参数调整的需要。此外，它保证了在窄带多普勒假设下的全局最优性，与部分FFT解调的最佳权向量的导频检测误差矩阵的最小特征值相关联的特征向量实现。最后，该算法还可以直接扩展到执行子带计算，以抵消宽带多普勒效应。
2017-11-14 cs.IT math.IT
Interactive Multiple Model Estimation of Doubly-Selective Channels for OFDM systems
本文提出了一种用于正交频分复用（OFDM）系统的信道估计、捕获和跟踪算法。该算法适用于车辆通信，遇到非常高的流动性。前导序列用于使用最小二乘（LS）导出信道的初始估计。在一个OFDM符号内的信道的时间变化近似由两个复指数基扩展模型（CE-BEM）。其中一个基于傅立叶的BEM旨在捕获信道中的低频（对应于低多普勒的慢变化），而另一个注定捕获高频（对应于高多普勒的快变化）。卡尔曼滤波被用来在OFDM符号的基础上迭代地跟踪BEM系数。一个交互式多模型（IMM）估计器的实现，以动态混合的两个卡尔曼滤波器，其中每一个匹配的一个边界元模型获得的估计。进行了大量的数值模拟，以表示所提出的合并技术所获得的增益。
2016-02-02 cs.IT math.IT
Adaptive Bit Allocation for OFDM Cognitive Radio Systems with Imperfect Channel Estimation
认知无线电在提高无线通信系统的频谱效率方面具有巨大的潜力。针对频率选择性衰落环境下的正交频分复用（OFDM）CR系统，提出了一种自适应比特分配算法。该算法最大化CR系统的吞吐量在窄带干扰的存在下，同时保证BER低于预定义的阈值。研究了非理想信道估计对算法性能的影响。
2019-02-08 cs.IT math.IT
DoA Estimation using MUSIC with Range/Doppler Multiplexing for MIMO-OFDM Radar
针对 MIMO-OFDM 雷达在目标数超过阵列维度时 DoA 估计性能受限的问题，提出利用延迟/多普勒滤波与融合抑制旁瓣的两阶段 MUSIC 方法，提升小阵列高密度场景下的估计性能。
2025-06-16 cs.IT eess.SP math.IT
Analysis of Discrete-Time MIMO OFDM-Based Orthogonal Time Frequency Space Modulation
正交时频空间（OTFS）是一种在多普勒延迟域设计的新型调制方案，可以充分利用一般时变信道的时频分集。在本文中，我们提出了一种新的基于OFDM的OTFS收发器的离散时间分析与简洁和矢量化的输入输出关系，清楚地表征了在这样的系统中的每个底层信号处理块的贡献。当在时域中采用循环前缀时，我们的分析表明，所提出的MIMO OTFS和OFDM系统具有相同的遍历容量，尽管众所周知的事实是，前者在高多普勒信道的低复杂度接收机设计中具有很大的优势。所提出的离散时间矢量化公式适用于一般的快衰落信道与任意窗口函数。它还使得能够实现实际的低复杂度接收机设计，对于该接收机设计，输入-输出关系的这种简洁公式化具有很大的益处。
2017-10-22 cs.IT math.IT
Error Rate Analysis for Coded Multicarrier Systems over Quasi-Static Fading Channels
最近的几个标准，例如IEEE 802.11a/g、IEEE 802.16和用于高数据速率超宽带（UWB）的ECMA多带正交频分复用（MB-OFDM），在准静态衰落信道上采用比特交织卷积编码的多载波调制。由于缺乏适当的出错率分析技术，这种流行的系统和信道模型，我们提出了两种新的分析方法的比特出错率（BER）估计的编码多载波系统工作在频率选择性准静态信道与非理想交织。在第一种方法中，针对信道的每个实现计算系统的近似性能，这适合于获得中断BER性能（例如，MB-OFDM系统的常见性能测量）。第二种方法假设瑞利分布的频域子载波信道增益和知识，它们的相关矩阵，可以用来直接获得平均BER性能。这两种方法都适用于采用正交幅度调制（QAM）的卷积编码交织多载波系统，并且还能够考虑窄带干扰（建模为音调干扰的总和）。为了说明所提出的分析的应用，这两种方法被用来研究音调干扰受损的MB-OFDM系统的性能。
2006-06-20 cs.IT math.IT
MIMO-OFDM Joint Radar-Communications: Is ICI Friend or Foe?
载波间干扰（ICI）是OFDM联合雷达通信（JRC）系统在高移动性环境下面临的一个重大挑战。在本文中，我们提出了一种新的ICI感知算法的MIMO-OFDM JRC系统检测多个目标的存在和估计其延迟多普勒角参数。首先，利用空间协方差矩阵与目标时延和多普勒无关的特点，利用MUSIC算法进行角度估计。对于每个估计的角度，我们接下来制定的联合载波频率偏移（CFO）和信道估计的问题，通过一个APES（幅度和相位估计）的空间滤波方法，通过转换的延迟多普勒参数化的雷达信道到一个非结构化的形式的雷达延迟多普勒估计。考虑到在给定角度存在多个目标，我们设计了一个迭代的干扰抵消基于正交匹配追踪（OMP）的过程中，在每次迭代的广义似然比测试（GLRT）检测器被用来形成决策统计，提供作为副产品的最大似然估计（MLE）的雷达信道和CFO。在最后一步中，目标检测是在延迟多普勒域中使用目标特定的，ICI净化的信道估计在时间和频率上，其中CFO估计被用来解决多普勒模糊度，从而把ICI从敌人到朋友。该算法可以进一步利用ICI效应引入一个额外的维度（即CFO）的目标可分辨性，这使得解决目标位于相同的延迟多普勒角单元。仿真结果表明，该方法的ICI开发能力，并展示其优越的检测和估计性能，在高移动性的情况下，传统的方法。
2021-03-29 cs.IT eess.SP math.IT
Diversity Analysis of Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Orthogonal Frequency Division Multiplexing
对于宽带无线通信系统，正交频分复用（OFDM）已经与多输入多输出（MIMO）技术相结合。比特交织编码多波束形成（BICMB）可以在平坦衰落MIMO信道中实现空间分集和空间复用。在频率选择性衰落的MIMO信道中，BICMB-OFDM（BICMB-OFDM）可以同时实现空间分集和多径分集，是一种重要的技术。然而，分析BICMB-OFDM的分集是一个具有挑战性的问题。本文对BICMB-OFDM系统进行了分集分析。首先，推导了最大可达分集，并证明了全分集条件RcSL <= 1，其中Rc，S和L分别为码率，每个子载波上发送的并行流数和信道抽头数。然后，性能下降，由于子载波之间的相关性进行了研究。最后，子载波分组技术被用来对抗性能下降，并提供多用户兼容性。
2015-03-17 cs.IT math.IT
Blind Identification of SM and Alamouti STBC-OFDM Signals
提出了一种有效的空间复用（SM）和阿拉姆（AL）编码正交频分复用（OFDM）信号识别算法。利用来自不同天线的接收信号之间的互相关来提供区分特征以识别SM-OFDM和AL-OFDM信号。该算法既不需要估计信道系数和噪声功率，也不需要对发射信号进行调制。此外，它不需要空时分组码（STBC）或OFDM块同步。通过大量的仿真实验证明了该算法的有效性，在存在不同的传输损伤，如时间和频率偏移，多普勒频率，空间相关衰落。
2016-12-09 cs.IT math.IT
Low-Complexity Iterative Detection for Orthogonal Time Frequency Space Modulation
我们阐述了最近提出的正交时间频率空间（OTFS）调制技术，它提供了显着的优势，在多普勒信道中的正交频分复用（OFDM）。我们首先推导出输入-输出关系，描述OTFS调制和解调（模/解调）的延迟-多普勒信道与任意数量的路径，与给定的延迟和多普勒值。然后，我们提出了一个低复杂度的消息传递（MP）检测算法，这是适合于大规模的OTFS利用固有的信道稀疏性。由于分数多普勒路径（即，与多普勒抽头不完全对准）产生多普勒间干扰（IDI），我们采用MP检测算法来补偿IDI的影响，以进一步提高性能。仿真结果表明，在各种信道条件下，OTFS优于OFDM的性能增益。
2017-09-27 cs.IT math.IT
Doppler-Resilient Universal Filtered MultiCarrier (DR-UFMC): A Beyond-OTFS Modulation
在过去的几年中，已经考虑了正交频分复用（OFDM）调制的一些替代方案，以改善其在存在重多普勒频移的情况下的频谱约束和性能水平。本文研究了一种新的调制，称为多普勒弹性通用滤波多载波（DR-UFMC），其目的是结合通用滤波多载波（UFMC）调制（即，更好的频谱包含），与正交时频空间（OTFS）调制的那些（即，时变环境中的更好性能）。本文包含了新描述的调制的数学模型和详细的收发器块方案，以及对比DR-UFMC与OTFS、具有单抽头频域均衡（FDE）的OFDM和具有多载波多符号线性MMSE处理的OFDM的数值分析。结果清楚地表明，相对于所引用的基准，新提出的调制在可实现的频谱效率方面的优越性。有趣的是，还可以看出，当与多载波多符号线性最小均方误差（MMSE）处理结合考虑时，OFDM在可实现的频谱效率方面的表现略好于OTFS。
2023-02-18 cs.IT eess.SP math.IT
Limiting Performance of Conventional and Widely Linear DFT-precoded-OFDM Receivers in Wideband Frequency Selective Channels
本文描述了线性和判决反馈均衡器（DFE）的限制行为，在单/多天线系统采用实/复值调制字母表。宽带频率选择性信道建模使用瑞利衰落信道模型与无限数量的时域信道抽头。使用这个模型，我们表明，所考虑的均衡器提供了一个固定的后信号噪声比（后SNR）在均衡器的输出，接近匹配滤波器界（MFB）。后SNR的一般表达式得到迫零（ZF）为基础的常规接收机以及接收机采用广泛的线性（WL）处理的情况下。仿真研究了基于MMSE和ZF的接收机的误出错率性能。结果表明，所考虑的接收机有利地利用丰富的频率选择性信道，以减轻衰落和符号间干扰（ISI），同时提供与MFB相当的性能。
2013-07-14 cs.IT math.IT
Near Capacity Signaling over Fading Channels using Coherent Turbo Coded OFDM and Massive MIMO
推导了在衰落信道中无差错传输所需的最小平均信噪比（SNR），并证明了该信噪比等于加性高斯白噪声（AWGN）信道的SNR，即$-1.6$ dB。针对Turbo编码的多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统，提出了一种用于定时和载波同步以及信道估计的离散时间算法。仿真结果表明，使用两个发射天线和两个接收天线，在每比特平均SNR为5.5 dB时，可以实现$10^{-5}$的出错率。然后，我们提出了一种近容量信令方法，其中每个发射天线使用不同的载波频率。使用近容量的方法，我们表明，它是可能的，以实现$2\times 10^{-5}$的BER在平均SNR每比特仅为2.5 dB，每个发射天线一个接收天线。当每个发射天线的接收天线的数目增加到128时，则在1.25 dB的每比特平均SNR下获得$2\times 10^{-5}$的BER。在所有情况下，发射天线的数量为2，并且频谱效率为1比特/传输或1比特/秒/Hz。换句话说，每个发射天线发送0.5比特/传输。只要每个发射天线使用不同的载波频率，就可以通过增加发射天线的数量来获得更高的频谱效率，而不会损失BER性能。近容量方法的发射信号频谱可以通过脉冲整形来限制。在所有的仿真中，使用了四状态Turbo码。对应的turbo解码器使用八次迭代。该算法可以在可编程硬件上实现，并且有很大的并行处理范围。
2017-11-28 cs.IT math.IT
DFT-p-FDMA Based Chirp Transmission in CP-OFDM for Unified ISAC Waveform Design
Samsung Research America（三星美国研究院）
提出基于DFT-p-FDMA的ISAC框架，用于CP-OFDM多址通信系统，利用部分频率资源传线性调频信号，确保其他频段数据传输无干扰。分析信道行为，展示处理接收符号提高多普勒分辨率，可灵活调整距离-多普勒分辨率，仿真验证其性能。
2026-07-20 cs.IT eess.SP math.IT
Delay-Doppler Reversal for OTFS System in Doubly-selective Fading Channels
最近提出的正交时频空间（OTFS）调制在高移动性无线通信中显示出比传统正交频分复用（OFDM）显著的优势。然而，具有挑战性的问题是开发用于具有低复杂度的实际OTFS系统的高效接收机。在本文中，我们提出了一种新的延迟多普勒反转（DDR）技术的OTFS系统具有所需的性能和低复杂度。本文从二维级联信道模型的角度介绍了DDR技术，分析了其计算复杂性，并分析了其相对于无DDR的直接处理（DP）接收机的性能增益。仿真结果表明，我们提出的DDR接收机优于传统的接收机在双选择性衰落信道。
2022-07-22 cs.IT eess.SP math.IT
High-Mobility OFDM Downlink Transmission with Large-Scale Antenna Array
在这种通信中，我们提出了一种新的接收机设计高流动性的正交频分复用（OFDM）下行链路传输与大规模的天线阵列。下行链路信号经历具有挑战性的快速时变传播信道。时变性质源自由于收发器振荡器频率偏移（OFO）和多个多普勒频移而引起的多个载波频率偏移（CFO）。让接收到的信号首先通过精心设计的波束成形网络，该网络可以在空间域中用足够数量的接收天线分离多个CFO。进一步提出了多普勒频移和OFO的联合估计方法。然后，可以对每个波束形成分支执行常规的单CFO补偿和信道估计方法。该接收机设计避免了复杂的时变信道估计，这与传统方法有很大不同。更重要的是，该方案可以应用于常用的时变信道模型，如Jakes信道模型。
2017-05-18 cs.IT math.IT
Performance Evaluation of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing based Wireless Communication System with implementation of Least Mean Square Equalization technique
正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术由于其高数据率传输能力、高带宽利用率以及对多径时延的鲁棒性，近年来被应用于无线通信系统中。衰落是接收机中考虑的主要方面之一。为了消除衰落的影响，接收端必须在数据解调之前进行信道估计和均衡。本文主要研究频率选择性衰落信道下OFDM通信中基于导频的信道估计技术。提出了一种针对正交频分复用（OFDM）系统的信道均衡方法。在FFT处理之前插入一个自适应均衡器，可以减轻可变延迟和多径的影响，以消除或大大减少保护间隔，并获得一定的频谱效率。自适应算法是基于自适应滤波与平均（AFA）的参数更新。在建立OFDM系统模型的基础上，通过大量的计算机模拟，研究了信道均衡系统的性能。结果表明，更高的收敛速度和适应速度相比，最常用的算法之一-最小均方（LMS）。
2012-12-30 cs.IT math.IT
SNR Degradation due to Carrier Frequency Offset in OFDM based Amplify-and-Forward Relay Systems
在这封信中，信噪比（SNR）性能的正交频分复用（OFDM）放大转发（AF）中继系统中存在的载波频率偏移（CFO）的衰落信道进行了分析。推导了单中继节点情况下的信噪比表达式，并将其推广到多中继节点情况。分析结果表明，信噪比对频偏十分敏感，而信噪比对频偏的敏感性主要取决于相应链路信道的功率和增益因子。
2017-03-21 cs.IT math.IT
Maximum Likelihood Time Synchronization for Zero-padded OFDM
现有的基于循环前缀（CP）的正交频分复用（OFDM）变体允许有效的时间同步，但是与零填充（ZP）-OFDM相比具有较低的功率效率。ZP-OFDM由于其功率效率高，被认为是新兴的低功率无线系统的一个有吸引力的解决方案。然而，在没有CP的情况下，ZP-OFDM中的时间同步是一个非常具有挑战性的任务。本文分析了ZP-OFDM系统的非数据辅助最大似然时间同步算法。我们表明，最佳的NDA-ML同步算法提供了一个高的锁定概率，并可以有效地实现使用蒙特卡洛采样（MCS）技术结合黄金分割搜索。为了获得最优的NDA-ML时间同步算法，我们首先推导出频率选择性衰落信道中接收到的ZP-OFDM样本的联合概率密度函数（PDF）的封闭形式的表达式。推导的表达式是有效的双选择性衰落信道的移动用户以及。通过仿真实验，在不同的实际设置下评估所提出的同步算法的性能。结果表明，所提出的最佳NDA-ML同步算法及其MCS实现大大优于现有的算法在锁定概率。
2023-02-17 cs.IT eess.SP math.IT
A Simple Two-stage Equalizer With Simplified Orthogonal Time Frequency Space Modulation Over Rapidly Time-varying Channels
在这项工作中，我们推导出一个等效的延迟多普勒信道矩阵的正交时频空间（OTFS）调制，没有在以前的文献中研究。它具有与快速时变信道下OFDM系统的带状信道矩阵相似的结构。然而，一旦确定了最大信道延迟扩展的长度和OTFS帧持续时间，等效信道矩阵中的频带将不再随着多普勒扩展的增加而扩展。此外，等效信道矩阵可以简化发射机侧的OTFS调制。通过推导等效信道矩阵，提出了一种简单的用于OTFS调制的一维运算的两级均衡器。首先，在频域中使用传统的OFDM单抽头均衡器来均衡接收信号。可以消除多径效应。在第二阶段，采用另一种低复杂度的延迟-多普勒域均衡器，利用等效信道矩阵消除多普勒扩展引起的残余干扰的影响。仿真结果表明，在高多普勒扩展情况下，该方法的误码率优于OFDM系统中传统的单抽头均衡器和全最小均方误差（MMSE）均衡器。
2017-09-08 cs.IT math.IT
Low-Complexity Frequency Domain Equalization over Fast Fading Channels
快速衰落信道上的无线通信是具有挑战性的，需要频繁的信道跟踪或复杂的信令方案，例如正交时频空间（OTFS）调制。在本文中，我们提出了低复杂度的频域均衡，以对抗快衰落，基于新的离散延迟时间和频率多普勒信道模型。利用频率-多普勒信道矩阵的圆形条纹对角性质，我们引入低复杂度的频域最小均方误差（MMSE）均衡OTFS系统与完全可分辨的多普勒扩展。我们还表明，建议MMSE均衡是适用于传统的正交频分复用（OFDM）和单载波频域均衡（SC-FDE）系统与短信号帧和部分可分辨的多普勒扩展。在概括了输入-输出数据符号关系后，我们通过信道矩阵特征值分解分析了均衡性能，并推导出理论误比特率的闭合表达式。OTFS、OFDM和SC-FDE调制的仿真结果验证了所提出的低复杂度频域均衡方法可以有效地利用快衰落信道下的时间分集。即使具有部分可分辨的多普勒扩展，传统的SC-FDE也可以实现接近OTFS的性能，特别是在具有主导视线路径的快衰落信道中。
2020-11-27 cs.IT eess.SP math.IT
Multipath Parameter Estimation from OFDM Signals in Mobile Channels
本文研究了双色散移动无线信道上正交频分复用信号的多径参数估计。我们感兴趣的情况下，传输是足够长，遭受时间选择性，但足够短，使时间变化可以准确地建模为仅取决于每抽头的线性相位变化，由于多普勒效应。因此，我们集中在多径信道脉冲响应的每个抽头的复增益，延迟和多普勒偏移的估计。我们表明，整个数据包的频域信道系数可以表示为二维复正弦曲线的叠加。最大似然估计需要解决一个多维非线性最小二乘问题，这是计算上不可行的实践。因此，我们提出了一个低复杂度的次优解决方案的基础上迭代连续和并行取消。首先，通过连续消除获得初始延迟/多普勒估计。这些估计，然后使用迭代并行取消过程进行细化。我们证明，通过Monte Carlo模拟，我们的估计的均方根误差统计是非常接近的Cramer-Rao下界的一个单一的二维正弦高斯噪声。
2010-11-15 cs.IT math.IT
Input-Output Relation and Low-Complexity Receiver Design for CP-OTFS Systems with Doppler Squint
针对OTFS系统中多普勒斜视效应累积问题，提出CP-OFDM基OTFS系统的输入输出关系与低复杂度接收机设计，通过双前缀符号简化信道估计并利用块对角特性实现线性均衡，仿真验证了方案有效性。
2023-10-11 cs.IT eess.SP math.IT
