BER Performance of Polar Coded OFDM in Multipath Fading
正交频分复用（OFDM）技术近年来得到了广泛的应用。由于其普及性，OFDM已被采用为蜂窝技术和无线局域网（WLAN）通信系统中的标准。为了改善比特出错率（BER）性能，通常使用前向纠错（FEC）码来保护信号免受未知干扰和信道退化。在本文中，我们应用软判决FEC，更具体地说，极化码和卷积码，在准静态多径衰落信道中的OFDM系统，并比较在各种信道的BER性能。我们研究了极性码字内交织比特的效果。最后，对每种情况下的仿真结果的文件。
2016-09-30 cs.IT math.IT
Low Complexity Space-Frequency MIMO OFDM System for Double-Selective Fading Channels
提出了一种高鲁棒性的空频分组编码（SFBC）多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统。所提出的系统是基于SFBC编码器后应用短块长度的Walsh Hadamard变换（WHT）。该系统的主要优点是每两个相邻子载波上的信道频率响应变得相等。这一结果为SFBC-OFDM系统在时频选择性衰落信道中的传输提供了一个良好的工作条件。蒙特卡洛模拟被用来评估比特出错率（BER）的性能，建议系统使用各种无线信道具有不同程度的频率选择性和多普勒扩展。仿真结果表明，在严重时变频率选择性衰落信道下，该方案的性能明显优于标准SFBC-OFDM和空时分组码（STBC）OFDM系统。此外，所提出的系统具有非常低的复杂度，因为它是基于短块长度WHT。
2012-08-15 cs.IT math.IT
Doppler Spread Estimation by Tracking the Delay-Subspace for OFDM Systems in Doubly Selective Fading Channels
提出了一种新的梳状导频OFDM系统最大多普勒扩展估计算法。通过跟踪时变多径信道的漂移延迟子空间，可以精确地测量多普勒相关参数，并将其展开成一个非线性的高阶多项式方程，利用牛顿法可以很容易地求解最大多普勒扩展。其性能通过仿真证明。
2008-11-04 cs.IT math.IT
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
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
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
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
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
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
On the Sensitivity of Noncoherent Capacity to the Channel Model
平稳离散时间衰落信道的非相干容量对信道模型的细节非常敏感。更具体地，衰落过程的功率谱密度为非零的谐波集合的测量确定容量在SNR上是按比例增长还是比按比例增长慢。一个工程相关的问题是表征SNR值，在该SNR值处，该灵敏度开始起作用。在本文中，我们考虑一般类的连续时间瑞利衰落信道，满足广义平稳不相关散射（WSSUS）的假设，此外，欠扩展。对于这一类的信道，我们表明，非相干容量接近AWGN容量的实际利益的所有SNR值，独立的散射函数是否是companimously支持与否。作为我们的分析的副产品，我们得到了一个信息理论的正交频分复用系统的脉冲设计准则。
2009-05-05 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
On the Sensitivity of Continuous-Time Noncoherent Fading Channel Capacity
平稳离散时间衰落信道的非相干容量对信道模型的细节非常敏感。更具体地，衰落过程功率谱密度（PSD）的支持的测量确定非相干容量在SNR中是按比例增长还是比按比例增长更慢。从工程角度来看，这种结果是不令人满意的，因为PSD的支撑不能通过测量来确定。本文的目的是评估是否，对于一般的连续时间瑞利衰落信道，这种敏感性有一个显着的影响，在实际感兴趣的SNR值的容量。为此，我们考虑一般类的带限连续时间瑞利衰落信道，满足广义平稳不相关散射（WSSUS）的假设，此外，欠扩展。我们表明，对于所有的SNR值的实际利益，在这个类中的每个信道的非相干容量接近的AWGN信道具有相同的SNR和带宽的能力，独立的散射函数（二维信道PSD）的支持的措施。我们的结果是基于一个下界的非相干容量，这是建立在一个离散化的信道输入输出关系引起的投影到Weyl-Heisenberg（WH）集。这种方法本身就很有趣，因为它产生了一种数学上易于处理的方法来处理某些连续时间随机信号之间的互信息。
2012-06-28 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
Joint Secured and Robust Technique for OFDM Systems
提出了一种新的基于正交频分复用（OFDM）通信系统的联合安全和鲁棒传输技术。提出的系统是通过开发一种新的OFDM符号结构的对称密钥加密的基础上实现的。在接收机侧，在不知道秘密密钥的情况下，数据检测变得不可行。对于试图在不知道密钥的情况下检测数据的入侵者来说，信号将是类似噪声的信号。除了系统的安全性，理论和仿真结果表明，所提出的系统提供了时间和频率分集，这使得系统对严重的频率选择性衰落以及其他损害，如脉冲噪声和多址干扰具有很强的鲁棒性。对于特定的频率选择性衰落信道，比特出错率（BER）的改善是约15 dB的BER为10 E-4。
2012-12-10 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
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
Performance Bounds and Associated Design Principles for Multi-Cellular Wireless OFDMA Systems (with Detailed Proofs)
在本文中，我们考虑了大规模的多蜂窝OFDMA网络的下行链路，并研究了系统的性能界限作为用户数$K$，基站数$B$，和资源块数$N$的函数。这里，资源块是子载波的集合，使得不相交的所有这样的集合具有相关联的独立衰落信道。我们推导出新的上限和下限的总和效用的一般空间几何的基站，截断的路径损耗模型，和各种衰落模型（瑞利，Nakagami- $m$，威布尔和LogNormal）。我们还建立了相关的缩放定律，并表明，在特殊情况下，固定数量的资源块，基于网格的网络的基站，瑞利衰落信道，系统的总信息容量的规模为$Θ(B \log\log K/B)$的扩展网络，和$O(B \log\log K)$和$Ω(\log \log K)$密集的网络。解释这些结果，我们制定了一些设计原则，为服务提供商的监管机构的一些指导方针，以实现提供各种QoS保证的最终用户，并在同一时间，最大限度地提高收入的服务提供商。
2012-01-12 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
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
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
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
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
Alamouti OFDM/OQAM systems with time reversal technique
具有偏移正交幅度调制的正交频分复用（OFDM/OQAM）是一种多载波调制方案，其可以被认为是用于在多径衰落信道上传输的传统的具有循环前缀（CP）的正交频分复用（OFDM）的替代方案。本文研究了OFDM/OQAM与具有时间恢复（TR）技术的Alamplitude系统的结合。TR可以被看作是一种预编码方案，其可以与OFDM/OQAM相结合，并且容易在诸如Alamplitude系统的多输入单输出（MISO）环境中执行。仿真结果表明，OFDM/OQAM系统在单输入单输出（SISO）情况下的性能与传统的CP-OFDM系统相比，Alamplitude OFDM/OQAM与TR相结合的性能与Alamplitude CP-OFDM相比。通过计算作为发送信噪比（SNR）的函数的比特出错率（BER）来导出性能。
2015-01-07 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
Full-Diversity Precoding Design of Bit-Interleaved Coded Multiple Beamforming with Orthogonal Frequency Division Multiplexing
多输入多输出（MIMO）技术已经与正交频分复用（OFDM）结合用于宽带无线通信系统。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MIMO信道中，BICMB-OFDM（BICMB-OFDM）可以同时提供空间分集和多径分集，是一种重要的技术。在我们之前的工作中，子载波分组技术被应用于对抗子载波相关性的负面影响。证明了在R_cSL<=1的条件下，BICMB-OFDM-SG（BICMB-OFDM-SG）可以实现全分集，其中R_c、S和L分别为码率、每个子载波上的并行流数和信道抽头数。全分集条件意味着如果S增加，则R_c可能必须减小以保持全分集。因此，增加并行流的数量可能不会提高总传输速率。本文采用预编码技术来克服BICMB-OFDM-SG中R_cSL<=1的全分集限制问题。首先，对预编码后的BICMB-OFDM-SG进行了分集分析。然后，全分集预编码设计开发与最小可实现的解码复杂度。
2013-06-30 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
Simplified Frequency Offset Estimation for MIMO OFDM Systems
针对频率选择性衰落信道下的多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统，提出了一种简化的频偏估计方法。利用Chu序列构造的训练序列具有良好的相关性，通过对代价函数的导数进行因子分解得到载波频偏估计，大大降低了计算复杂度。推导了频偏估计的均方误差（MSE），以优化简化估计器的关键参数，并评估估计器的性能。仿真结果证实了训练辅助CFO估计器的良好性能。
2017-03-21 cs.IT math.IT
Quasi-Orthogonal Space-Time-Frequency Trellis Codes for MIMO-OFDM Systems
本课题的主要目标是设计基于准正交设计的全速率空时频格码（STFTC），用于多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统。所提出的准正交空时频网格码以系统的方式结合了集合划分和准正交空频设计的结构。除了多径分集和发射分集之外，所提出的码还提供接收分集、阵列增益，并且在频率选择性衰落信道下获得高编码增益。仿真结果表明，该码在帧出错率性能方面优于现有的准正交空时频格码。
2012-06-12 cs.IT math.IT
On the Mutual Information Distribution of OFDM-Based Spatial Multiplexing: Exact Variance and Outage Approximation
研究了频率选择性空间不相关瑞利衰落MIMO信道的互信息分布。基于OFDM的空间复用的结果。新的精确的封闭形式的表达式推导出的互信息的方差。与以前的结果相比，我们的新表达式适用于具有任意数量的天线和任意长度的信道的系统。简化的表达式也提出了高和低信噪比制度。分析方差结果用于提供互信息和停电容量的分布的精确的分析近似。
2007-12-01 cs.IT math.IT
Space-Frequency Block Code for MIMO-OFDM Communication Systems with Reconfigurable Antennas
提出了一种适用于多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统的空频分组编码方案。在该系统中，假设发射机侧的天线阵列的每个元件是可重新配置的，使得它可以独立地改变其辐射图案的物理特性。所提出的分组码是全速率的，并且在频率选择性衰落信道上受益于空间、频率和可重构辐射方向图状态分集。我们提供了仿真结果来证明所提出的分组编码技术的性能，并与以前的SF编码方案在MIMO-OFDM系统中进行比较。结果表明，该码实现了更高的分集和编码增益相比，其他可用的SF码。
2015-08-13 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
Low Complexity Blind Equalization for OFDM Systems with General Constellations
提出了一种低复杂度的基于OFDM的无线系统中的数据盲均衡算法。即使当信道逐个符号变化时，所提出的算法也能够恢复数据，使其适用于快衰落信道。所提出的算法不需要任何统计信息的信道，因此不遭受通常与盲方法相关的延迟。我们还演示了如何降低算法的复杂度，这在高信噪比下变得特别低。具体而言，我们表明，在高信噪比制度，操作的数量是O（LN）的顺序，其中L是循环前缀长度和N是子载波的总数。仿真结果证实了我们的算法的良好性能。
2012-07-11 cs.IT math.IT
Compensation of IQ-Imbalance and Phase Noise in MIMO-OFDM Systems
射频损伤对无线通信系统性能的影响在MIMO-OFDM传输中更为明显。IQ不平衡和相位噪声是严重限制MIMO-OFDM收发器性能的两个最常见的损伤。低复杂度的估计和补偿技术，可以共同消除这些损害的影响是非常可取的。在本文中，我们提出了一个简单的联合估计和补偿技术估计多径慢衰落信道下的MIMO-OFDM系统的信道，相位噪声和IQ不平衡参数。提出了一种子载波复用的前导码结构，以最小的开销估计信道和损伤参数，并将其用于IQ不平衡参数的估计以及包含公共相位误差（CPE）的有效信道矩阵的初始估计。然后，我们使用一种新的跟踪方法的基础上的二阶统计的载波间干扰（ICI）和噪声更新整个OFDM帧的有效信道矩阵。仿真结果表明，所提出的低复杂度估计和补偿技术可以有效地改善MIMO-OFDM系统的误比特率（BER）性能。
2012-09-01 cs.IT math.IT
Over-the-Air Computation with DFT-spread OFDM for Federated Edge Learning
在这项研究中，我们提出了一种空中计算（AirComp）方案，用于在边缘设备（ED）或边缘服务器（ES）处没有信道状态信息（CSI）的联合边缘学习（FEEL）。该方案依赖于非相干通信技术，通过多数表决（MV）实现分布式训练。在这项工作中，投票，即，来自ED的局部梯度的符号用脉冲位置调制（PPM）符号表示，该脉冲位置调制（PPM）符号用离散傅里叶变换（DFT）-扩展正交频分复用（OFDM）（DFT-s-OFDM）构造。通过考虑延迟扩展和时间同步误差，用能量检测器获得ES处的MV。因此，所提出的方案在ED和ES处不需要CSI。我们还证明了分布式训练的收敛性时，MV与该计划在衰落信道下获得。通过仿真，我们表明，该方案提供了一个高的测试精度在衰落信道中，同时导致较低的峰均包络功率比（PMEPR）符号。
2021-12-26 cs.IT eess.SP math.IT
EVM and Achievable Data Rate Analysis of Clipped OFDM Signals in Visible Light Communication
正交频分复用（OFDM）由于其能够提高数据率以及其对频率选择性衰落信道的鲁棒性而被考虑用于可见光通信（VLC）。OFDM的一个主要缺点是其时域波形的大动态范围，使得OFDM容易受到发光二极管（LED）的非线性的影响。直流偏置光OFDM（DCO-OFDM）和非对称限幅光OFDM（ACO-OFDM）是为VLC开发的两种流行的OFDM技术。在本文中，我们将分析的DCO-OFDM和ACO-OFDM信号的性能的误差矢量幅度（EVM），信号失真比（SDR），和可实现的数据率下的平均光功率和动态光功率约束。EVM是表征失真的常用度量。我们将描述一种数值计算DCO-OFDM和ACO-OFDM的EVM的方法。我们将推导出最佳偏置比的意义上最小化EVM的DCO-OFDM。此外，我们将制定的EVM最小化问题作为一个凸线性优化问题，并获得EVM的下界，对比较DCO-OFDM和ACO-OFDM技术。我们将证明ACO-OFDM可以达到下界。平均光功率和动态光功率是VLC中的两个主要约束。我们将推导出在加性高斯白噪声（AWGN）信道和频率选择性信道下，在这两个约束条件下的可达到的数据率。我们将比较DCO-OFDM和ACO-OFDM在不同功率约束情况下的性能。
2013-01-15 cs.IT math.IT
Frequency Offset Estimation and Training Sequence Design for MIMO OFDM
研究了频率选择性衰落信道下多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统的载波频偏估计和训练序列设计问题。通过利用训练序列在频域的正交性，估计整数CFO（ICFO）。{With训练序列中均匀间隔的非零导频}和相应的几何映射，通过实多项式的根来估计分数CFO（FCFO）。进一步给出了训练序列保证估计可辨识性的条件。通过对训练序列相关性的分析，构造了两类由Chu序列生成的次优训练序列。仿真结果验证了所提出的训练序列辅助的CFO估计器的良好性能。
2017-03-22 cs.IT 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
Deep Joint Source Channel Coding for WirelessImage Transmission with OFDM
University of Michigan（密歇根大学）
提出了一种基于深度学习的联合信源信道编码（JSCC）方案，用于具有非线性信号限幅的多径衰落信道中的无线图像传输。提出的编码器和解码器使用卷积神经网络（CNN）和直接映射的源图像到复值基带样本的正交频分复用（OFDM）传输。所提出的模型驱动的机器学习方法消除了对单独的源和信道编码的需要，同时集成了OFDM数据路径以应对多径衰落信道。端到端JSCC通信系统将可训练的CNN层与表示多径信道模型和OFDM信号处理块的不可训练但可区分的层组合。我们的研究结果表明，通过将OFDM基带处理块注入到机器学习框架中来注入领域专家知识，与非结构化CNN相比，显着提高了整体性能。我们的方法优于传统的计划，采用国家的最先进的，但单独的源和信道编码，如BPG和LDPC与OFDM。此外，我们的方法被证明是强大的，对非线性信号削波在OFDM的各种信道条件下，不匹配的模型参数在训练过程中使用。
2021-05-24 cs.IT cs.LG eess.SP
Performance evaluation on the basis of Bit error rate for different order of Modulation and different length of Subchannels in ofdm system
今天，我们需要在单个基站下容纳大量用户。只有在我们对范围有某种灵活性的情况下，这才有可能。以前，我们有很多复用方法，以适应大量的信号在时域和频域。但是现在我们需要在相同的带宽中容纳大量的用户，而不会在接收信号上产生任何衰落。因此，可以在频率响应上保持正交性。这种技术现在在移动通信领域更加流行，称为正交频分复用（OFDM）。实际上，用户数据可以被转换成并行形式，然后使用数字调制技术对它们进行调制。最后，它们后面有OFDM调制器，循环前缀可以插入到OFDM符号中。在这里，我致力于测量OFDM技术中不同调制技术的比特出错率。已经认为子信道大小不是恒定的。在此基础上，总结了OFDM技术下性能的总体思路。
2014-06-28 cs.IT math.IT
Performance Analysis of Pulse Shaping Technique for OFDM PAPR Reduction
正交频分复用（OFDM）是一种有吸引力的调制和多址技术，用于具有非平坦频率响应的信道，因为它节省了复杂的均衡器的需要。它可以提供高质量的性能，在带宽效率，对多径衰落的鲁棒性和成本效益的实施。然而，其主要缺点是输出信号的高峰均功率比（PAPR）。结果，需要系统在大的动态范围上的线性行为，因此降低了输出放大器的效率。在本文中，我们研究了这些组的时间波形的OFDM系统的性能的比特出错率（BER）方面的效果。我们评估了系统在AWGN信道下的性能。所得到的结果表明，降低PAPR的调查方法是与相当大的改善系统的BER性能，在多径信道中，相比传统的OFDM。这些有希望的结果表明，具有降低的PAPR的脉冲成形是OFDM系统的一个有吸引力的解决方案。
2010-09-25 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
An Efficient Machine Learning-based Channel Prediction Technique for OFDM Sub-Bands
Lappeenranta-Lahti University of Technology（拉彭兰塔-拉赫蒂理工大学）；University of the Witwatersrand（金山大学）；National Institute of Telecommunications (Inatel)（国家电信研究所（Inatel））
本文针对OFDM子带中准确CSI获取困难的问题，提出一种基于机器学习的高效信道预测技术，通过训练信道衰落样本来估计选择性衰落下的未来信道行为。
2023-05-31 cs.IT cs.LG eess.SP
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
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
Error Rate Analysis for Coded Multicarrier Systems over Quasi-Static Fading Channels
本文提出了两种方法来近似编码多载波系统的性能工作在频率选择性，准静态衰落信道与非理想交织。第一种方法是基于近似的性能的系统在每个实现的信道，并适合于获得这种类型的系统的中断性能。第二种方法是基于频域信道增益的相关矩阵的知识，并且可以用于直接获得平均性能。这两种方法都适用于采用正交幅度调制（QAM）的卷积编码交织系统。作为例子，这两种方法被用来研究性能的多频带正交频分复用（OFDM）的建议，高数据速率超宽带（UWB）通信。
2006-03-31 cs.IT math.IT
Power of Deep Learning for Channel Estimation and Signal Detection in OFDM Systems
本文介绍了我们在深度学习方面的初步成果，用于正交频分复用（OFDM）中的信道估计和信号检测。正交频分复用（OFDM）技术已被广泛应用于无线宽带通信中，以对抗无线信道中的频率选择性衰落。在本文中，我们利用深度学习以端到端的方式处理无线OFDM信道。与现有的OFDM接收机先显式估计CSI，然后用估计的CSI检测/恢复发送的符号不同，我们基于深度学习的方法隐式估计CSI，并直接恢复发送的符号。为了解决信道失真问题，首先使用基于信道统计的模拟生成的数据离线训练深度学习模型，然后直接用于恢复在线传输的数据。从我们的仿真结果来看，基于深度学习的方法能够解决信道失真问题，并检测传输符号，其性能与最小均方误差（MMSE）估计器相当。此外，当使用更少的训练导频、省略循环前缀（CP）并且存在非线性限幅噪声时，基于深度学习的方法比传统方法更鲁棒。总之，深度学习是用于具有复杂信道失真和干扰的无线通信中的信道估计和信号检测的有前途的工具。
2017-08-28 cs.IT math.IT
Adaptive OFDM Index Modulation for Two-Hop Relay-Assisted Networks
本文提出了一种适用于两跳中继网络的自适应正交频分复用（OFDM）索引调制（IM）方案。与具有确定性和固定映射方案的传统OFDM IM方案相比，在所提出的自适应OFDM IM方案中，比特流与用于第一跳和第二跳的活动子载波的索引之间的映射方案由一定的准则自适应地选择。结果，第一跳和第二跳中的相同比特流的活动子载波可以变化，以便对抗慢频率选择性衰落。这样，可以提高系统的可靠性。此外，考虑到中继设备通常是简单节点的事实，由于有限的处理能力，其可能不总是能够执行映射方案选择，我们还提出了一种替代的自适应方法，其中映射方案选择仅在源处执行，并且中继将简单地利用所选择的映射方案而不改变它。网络容量和符号出错率（SER）以封闭形式给出解码转发（DF）中继网络，并通过蒙特卡罗模拟产生的数值结果来证实。
2017-06-20 cs.IT math.IT
The Delay-Limited Capacity Region of OFDM Broadcast Channels
本文研究了正交频分复用（OFDM）系统的延迟受限容量（DLC）。分析分为两个部分。在第一部分中，系统参数对OFDM DLC的影响进行了分析，在一般设置。主要结果是，在较弱的假设下，最大可实现的单用户DLC几乎是独立的路径衰减的分布在低信号噪声（SNR）区域，但强烈依赖于延迟扩展。在高SNR区域中，角色交换。在这里，延迟扩展的影响可以忽略不计，而分布的影响成为主导。在不对OFDM相关结构进行简化假设的情况下，推导出了相关的渐近量。此外，对于这两种情况下，它示出的DLC是最大化的，如果总的信道能量均匀地扩展，即功率延迟分布是均匀的。值得指出的是，由于得到了普适的界，因此所得结果也可用于其他类型的具有块衰落特性的并行信道。第二部分将设置扩展到广播信道，并研究相应的OFDM DLC BC区域。提出了一种计算OFDM BC DLC区域的算法。为了得到简单而智能的资源分配策略，引入了基于顺序统计量的注水率原理。这产生了基于正交频分多址（OFDMA）和有序信道状态信息（CSI）的OFDM DLC区域的分析下限。最后，该方案进行了比较，使用全CSI的算法。
2006-10-11 cs.IT math.IT
