MIMO-OFDM系统中一种新的低代价信道估计方法

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MIMO-OFDM信道估计新方法

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311 （2012 ） 18-0190-02
输速率。MIMO-OFDM 系统具有高效的频谱利用率，能提高系统容量改善系统性能[6]。 2 信道估计技术在 OFDM 系统中发射机调制 PSK/QAM 消息序列符号，执行 IFFT 上的符号转换成时域信号，并通过网络连接通道发送它们，接收到的信号因为信道的特点通常都会误差。为恢复发射机的位，信道效应则必须进行估计和补偿[7-9]。每个子载波被视为一个独立的信道，如果没有载波间的干扰，那么就能保持子载波之间的正交性。这种正交性允许接收到的每个信号的副载波部分，表示传输信号和副载波的信道频率响应，传输信号通过每个子载波之间的信道估计进行信号恢复。一般信道可以使用发射器和接收器的一个序列或导频信号进行估计，运用各种插值技术来估计导频子载波的信道响应。通常数据信号或训练信号或二者同时，都可用于信道估计技术。 2.1 基于训练符号的信道估计训练符号可用于信道估计具有 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— — 但传输效率由于训练符号的损耗如在数据符号传输的作者简介：倪杨（1987），女，山东昌邑人，东北石油大学电气信息工程学院，良好的性能，硕士在读，研究方向为信息传输及处理。试点等而减少。因此 LS 和 MMSE 技术被广泛应用于信道估计的训运用其熟悉的网络语言和网络表达方式，以客观而真实的观点和态以及其关心的社会热点和焦点问题为切入点，积极占领网络思度，想政治教育新阵地；其次，高校思想政治教育主题网站应坚持综合化的建设方向，集理论知识、经典影视、名家读本、校园文化生活和学生服务为一体，以丰富的知识，形式多样的个性化服务来增强校园网的生命力和可持续性。 3.2 打造专业的网络管理队伍针对规模庞大的高校大学生这一网络舆情主体，加强高校网络舆情的监管与引导，打造一支有较高的政治素质，熟悉高等教育的规律和高校学生的心理特点，业务精湛的信息监测和网络评论员队伍势在必行。这支队伍要有较强的信息敏感度，具备信息的分析与甄别、处理和传递能力，以及研发新技术的能力，把好信息入口关；其次，针对网络舆情的 “从众” 现象，发挥网络评论员作用，紧紧围绕大学生关注的热点、焦点问题，主动撰写帖子，吸引学生点击跟帖，引导学生进行网上理性讨论，强化主流言论，以消除网络负面信息的影响。 3.3 要加强大学生的网络道德教育网络因其开放性、匿名性、自由性等特点，使得大学生道德意识弱化，辨别力、判断力、自我约束力出现失衡，他们甚至崇拜黑客而无视其违法、破坏行为。据调查， 36%的大学生认为 “在网上可以适当放纵自己” ；有 46% 的大学生认为 “如果有能力和机会，会去当一回黑客” 。因此，增强大学生接受网络道德约束的自觉性，在多元道德体系中恪守道德规范，首先要培养自律精神，在开放的、动态的网络环境下，坚持网上网下行为的自律，实现受教育者的自我教育这一目标；其次，提升人文素养，通过大学生的人际交往能力、艺术鉴赏力、各种媒介信息的辨识能从而能够在纷繁复杂的网络信息海洋中自觉地抵制不良力的提高，信息，明辨是非，正确选择自己的立场，促进道德规范的内化。 3.4 培养网络论坛中的 “舆论领袖” 在网络中每个论坛都有较为固定的参与群体，一些文字表达能力强、分析问题深刻、见解独特的网民会渐渐成为 “舆论领袖” ，他们左右着其他网民的思想，掌控着舆论的导向，甚至成为网民追捧的对象。因此加强网络舆情引导，要重视培养自己的网络舆论领袖。各高校要选拔一批政治可靠、知熟悉网络语言特点并热心为同学服务的学生骨干、学生辅识丰富、导员、年轻专业教师等组成专兼职网上评论员，积极参与各个板块的讨论，适时推出一些有价值的网络原创帖子或者热点讨论新闻帖子，树立自己积极正面的舆论立场，开展网上舆论引导，营造良好网络文化氛围。

一种MIMO-OFDM系统的信道估计算法

一种MIMO-OFDM系统的信道估计算法
谢东亮;李宏
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2010(027)002
【摘要】导频辅助的最小平方(LS)算法是MIMO-OFDM系统中常用的信道估计方法,特点是易于实现,但精度不高.基于最小均方误差(MMSE)的信道估计算法性能较好,但复杂度高,难以实现.提出了一种基于离散傅里叶变换(DFT)的信道估计算法,首先将LS信道估计循环前缀长度以外的时域响应值置零,然后选择重要路径.再通过计算参考导频的相位偏移量来进行补偿,最终实现信道的估计.算法能够满足一定的估计精度,且便于实现.仿真数据证明了算法的有效性.
【总页数】4页(P328-331)
【作者】谢东亮;李宏
【作者单位】西北工业大学电子信息学院,陕西,西安,710072;西北工业大学电子信息学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.23
【相关文献】
1.MIMO-OFDM系统中一种改进的盲信道估计算法 [J], 李国民;刘鑫;康晓非;廖桂生
2.一种空间相关的MIMO-OFDM系统信道估计算法 [J], 易爱华;梁晓雯
3.一种性能更好的MIMO-OFDM系统MAP信道估计算法 [J], 许鹏;汪晋宽;祁峰
4.MIMO-OFDM系统中一种改进的最大似然信道估计算法 [J], 陈鹤;李兆训;李峰
5.一种新的MIMO-OFDM系统自适应快时变信道估计算法* [J], 龚汉东; 王瑞春因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

mimo-ofdm系统中信道估计与迭代干扰消除方法分析

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近年来，随着通信技术的不断发展及通信业务需求的不断增长，人们对无线通信系统的要求也越来越高。

现有的通信系统主要是以CDMA（Code Division Multiple Access）为核心技术的第三代移动通信系统（3G, 3 Generation），早已不能满足人们对高质量、高速率通信的需求，未来新一代移动通信系统已经成为研究的热点。

4G系统将以正交频分复用（OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing）和多输入多输出（MIMO, Multiple Input and Multiple Output）为核心技术。

OFDM多载波传输技术与MIMO多天线空间分集技术结合产生的MIMO-OFDM技术能够大幅度提高通信系统容量，并有效抵抗衰落影响，将成为未来新一代移动通信的关键技术。

无线通信系统的性能主要受到无线信道的制约。

发射机与接收机之间由于受到建筑物，山脉等障碍物阻挡，传播路径非常复杂，具有很大的随机性。

因此，能否合理估计从发送天线到接收天线之间的信道频率响应，是提高系统性能的关键。

本文围绕MIMO-OFDM系统信道估计技术，深入研究基于训练序列的信道估计方法以及一种基于Kullback-Leiblers（K-L）距离最小化的干扰消除迭代接收算法。

本文首先简要介绍无线移动通信信道，包括三类损耗、四类效应和宽带衰落信道模型。

在此基础上围绕MIMO-OFDM系统进行研究，从背景知识、基本原理、信道模型和关键技术等几个方面分别详细分析MIMO系统、OFDM 系统和MIMO-OFDM系统。

在MIMO-OFDM系统中信道估计技术占据着举足轻重的地位，是研究的热点。

然后，在前面研究的基础上本文重点研究信道估计中的基于训练序列的信道估计方法，分析了传统的最小二乘（LS, Least Square）信道估计方法和最小均方误差（MMSE, Minimum Mean Square Error）信道估计方法，对其进行仿真并与理想信道估计曲线比较。

MIMO—OFDM系统中一种新的联合迭代信道估计与符号检测算法

利用率。ＭＯＭｕｔＩｐｔｌ— ｕｐｔＭＩ（ｌ— ｕｔＯｔｕ）ｉｎＭｕｉ技术利用空间增
加传输信道，在发送端和接收端采用多天线或天线阵列同时发送和接收信号，因此大大地提高了系统容量和频谱利用
１引言
未来移动通信系统需要获得高数据传输速率和高频谱
信道估计算法，以此来提高ＬＳ算法的估计性能。而基于导频辅助的信道频率响应估计算法主要有Ｌ，ＬＳＭＭＳ算Ｅ法【，。ＬＳ信道估计算法简单，但性能较差，而基于维纳滤
波的ＬＭＭＳＥ信道估计器具有最优的估计性能。Ｌ但ＭＭＳＥ
维普资讯
第２卷第５期９
２０年５月０７
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Ｖ＿．９．０２Ｎｏ５１
Ｍａ２０ｙ０７
Ｊｕｎｌｆｅｔｏｉｓ＆ＩｆｒｔｏｅｈｏｏｙｏｒａｃｒｎｃｏＥｌｎｏｍａｉｎＴｃｎｌｇ
ＡｂｔａｔＴｈｓｐｐｒｒｐｓｓｏｅｊｉｔｔｒｔｅｃａｎｌｓｉｔｎａｄｓｍｂｌｅｅｔｎａｇｒｈｂｓｄｏｓｒｃ：ｉａｅｏｏｅｎｖｌｏｎｅａｉｈｎｅｅｔｐａｉｖｍａｉｎｙｏｔｃｉｌｏｉｍａｅｎｏｄｏｔＭＭＳｒｅｉｎｆｒＭＯ— ＤＭｓｅ．ｅｐｒｒｎｅｏｅｊｉｔｔｒｔｅａｇｒｈｍａｎｙｄｐｎｓｏＥｃｉｒｔｏｏＭＩＯＦｓｔｍｓＴｈｅｆｍａｃｆｈｎｅａｉｌｉｍｉｌｅｅｄｎｙｏｔｏｉｖｏｔ

一种新的MIMO-OFDM信道估计的低复杂度设计方法

【摘要】针对多输入多输出一正交频分复用（ＭＩＭＯ — ＯＦＤＭ）系统信道估计导频损耗和算法复杂度问题，提出了一种低复杂度的ＭＩＭＯ — ＬＳ算法设计方案，它要求每根发射天线中的导频序列为等间隔排列，而不同天线间的导频序列相互相移正交。＇３－在ＯＦＤＭ导频符号中选取一个合适的导频间隔时，对比传统的最优导频设计方法，提出的ＭＩＭＯ — ＬＳ算法在基于最小均方误差一峰值平均功率Ｖ￣（ＭＳＥ — ＰＡＰＲ）￣准则的前提
ห้องสมุดไป่ตู้＝＝
矢量，是均值为Ｏ、方差为ｚ的高斯白噪声矢量。假设系统信道是广义平稳非相关散射的信道。由于在接收端。每一个接收天线上的接收信号都是来自所有发射天线上信号的叠加．为方便表示下文将表示不同接收天线的下标在，和中都省略了。在ＭＩＭＯ — ＯＦＤＭ系统中．当接收机已知导频信息时．利用准则可以得到信道的估计参数。设为导频矩阵，从式（１）可得＝＋（２）其中Ｆ是定义的ＤＦＩ＂酉矩阵，根据式（１），式（２）可得，ｈ的估计值
下，最大程度降低导频损耗和算法复杂度。计算机仿真验证了此算法的有效性。
【关键词】ＭＩＭＯ — ＬＳ信道估计；复杂度；最小均方误差一峰值平均功率比双准则Ｏ引言
ＭＩＭＯ— ＯＦＤＭ技术是多人多出（ＭＩＭ０ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔ）技术与正交频分复用（ＯＦＤＭ．ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎ

OFDM系统中一种低复杂度的信道估计算法

关键词：交频分复用；信遗估计；导频设计正
中图分类号：ＴＮ９１２ｌ．３
文献标识码：Ａ
ＬｏＣｏｐｌｘｔａｗ－ｍｅｉｙＣｈｎｎｅｔｍａｉｎＭｅｈｄｆｒＯＦＤＭｙｔｍｓｌＥｓｉｔｏｔｏｏＳｓｅ
ａｄｎｈｅｅｖｄｐｌｔｎｈｎｍｕｔｌｉｇｔｅｓｍｙａｗｅｇｔｄｆｃｏ．Ｓｎｅｏｌｄｉｇｔｅｒｃｉｅｉｓａｄｔｅｌｉｙｎｈｕｂｉｈｅａｔｒｏｐｉｃｎｙａｓｌｎｍｂｒｏｏｌｘｍｕｔｌａｉｎｒｅｄｄｉｈｓｉａｉｎ，ｔｅｃｍｐｔｔｎｌｏｍａｌｕｅｆｃｍｐｅｌｐｉｔｏｓａｅｎｅｅｎｔｅｅｔｔｏｉｃｍｈｏｕａｉａｍ— ｏｃｐｅｉｙａｈｅｅｖｒｉｖｒＷ．Ｔｈｏｅｉａｎｌｓｓａｄｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｓｏｔａ，ｗｈｎｌｘｔｔｔｅｒｃｉｅｅｙｌｓＯｅｒｔｌａｙｉｎｉｌｔｅｕｔｈｗｈｔｃａｏｅｔｅｃａｎｌｓｔｍｅｉｖｒａｔｏｌｗｌｉ — ａｙｎｈｈｎｅｉ —ｎａｉｎｒｓｏｙｔｍｅｖｒｉｇ，ｔｅｍｅｈｄｈｓａｒｌｔｖｌｍａｌｓｉ — ｉｈｔｏａｅａｉｅｙｓｌｅｔｍａ
ｍｅｔＡｔｔｅｅｖｒ，ｔｓｉｔｏｎｏｆｔｈｎｎｌｉｎ．ｈｅｒｃｉｅｈｅｅｔｍａｉｈｅｃａｅｍｐｕｓｅｐｏｅｉｔｉｄｂｙｄｒｃｌｌｅｒｓｎｓｓｏｂａｎｅｉｅｔｙ

一种MIMO—OFDM系统的信道估计算法

计算法，先将Ｌ道估计循环前缀长度以外的时域响应值置零，后选择重要路径，通过计算参考导频的相位偏移量首Ｓ信然再来进行补偿，终实现信道的估计。算法能够满足一定的估计精度，便于实现。仿真数据证明了算法的有效性。最且关键词：交频分复用；输入多输出；小平方算法；小均方误差；散傅里叶变换正多最最离中图分类号：Ｎ１．３Ｔ９１２文献标识码：Ｂ
—
ＯＦＤＭｙｔｍ．ＩａｇｒｔｏｈｓｌｗｏｓｓｅＳｌｏｌｈｍａｏｃｍｐｌｘｔｎｓｅｓｏｂｍｐｌｍｅｔｄ，ｕｔｉｃｕａｙｉｏｒＭｉ・ｅｉａｄｉａｙｔｅｉｅｎｅｙｂｔａｃｒｃｓｐｏ．ｓｎｉ
ｔｎｆ（）．ＦｒｅｉｉａｅｔｔｄｖｌｅｏｔｅｃａｎｌｅｐｎｅｉａａｅｒｕｈＬｌｒｈ，ｎｅ・ｒｓｒＤａｏｍｉｔｈｔｌｓｍａａｆｈｈｎｅｒｓｏｓｓｔｉｄｔｏｇＳａｏｔｍａｄｓｃｓｔｎｉｉｅｕｔｎｈｇｉｏｄｔｅｔ —ｄｍｉｒｐｎｅｏｔｄｈｎｔｏｃｉｐｅｉｉｃｅｒｄＣ），ｎｉｐｒｎｐｔｄｒｇｎｍｅｏａｅｏｓｕｓｅｔｅｌｇｆｙｌｒｘｓｌａ（Ｐａｄｔｒｉｏａｔａｕｎｈｉｎｓｉｅｈｃｃｆｅｈｄｍｔｈｉ

OFDM系统中一种新的迭代信道估计算法

OFDM系统中一种新的迭代信道估计算法
张晓瀛;魏急波
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2007(23)2
【摘要】本文提出了OFDM系统中一种新的基于软信息迭代处理的信道估计算法.该算法将面向判决最小二乘估计算法和盲估计算法相结合,在估计器中构造了一种新的置信度量函数,根据解码和软映射重构的反馈信号置信度大小在两种估计算法中自适应选择,这样估计的信道频响可以有效提高软信息迭代接收性能,大大降低信道估计训练开销.仿真结果表明,本文提出的算法能有效跟踪信道时变,限制传统面向判决估计的错误传播,达到好的系统性能.
【总页数】4页(P227-230)
【作者】张晓瀛;魏急波
【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.MIMO-OFDM系统中一种改进的盲信道估计算法 [J], 李国民;刘鑫;康晓非;廖桂生
2.MIMO-OFDM系统中一种干扰抑制迭代信道估计算法 [J], 郭漪;刘刚;葛建华
3.MIMO-OFDM系统中一种新的联合迭代信道估计与符号检测算法 [J], 周鹏;赵春明
4.OFDM系统中一种新的导频辅助信道估计算法 [J], 王建新;周鹏;花汉兵
5.基于MIMO-OFDM系统新的迭代信道估计算法研究 [J], 陈发堂;易润;黄菲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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!""8 年 %" 月第 ’! 卷* 第 8 期
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西安电子科技大学学报（自然科学版） ’#()*+,* #%* -"&"+** (*"./)0"12
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!"!#$#%&! 系统中一种新的低代价信道估计方法
刘 * 刚，郭 * 漪，葛建华
（西安电子科技大学综合业务网与关键技术国家重点实验室，陕西西安* ,%"",% ）摘要：准确的信道估计是保证 ./.0$012. 系统传输质量，发挥其优越性的关键- 文中提出了一种适于 ./.0$012. 系统的低代价信道估计算法，采用新的导频结构，利用低阶 3..45 插值的方法估计信道响应- 理论分析与计算机仿真表明，这种方法的估计精度高、跟踪能力强、并且实现复杂度低，因此具有重要的实际意义关键词：./.0$012.；空时编码；信道估计；均方误差；误符号率中图分类号： 67+%%* * 文献标识码： )* * 文章编号： %""%$!#"" （ !""8 ） "8$",,!$"8
45 ，且 "5 ( ) 3 " 6 / "5 依次为 %&’( 符号周期及子载波频率间隔，由上，线性叠加，存在天线间的相互干扰，因此设计适于 (>(%$%&’( 系统的信道估计器，主要考虑以下两方面的问题：正交的导频信号，以消除天线间的干扰； # 设计合适的导频插入方式、寻找复杂度低、精度高的算法估计信道、跟踪信道 * $
./.0$012. 技术将空间分集、频率分集以及时间分集有机地结合在一起，大大提高了无线通信的信道容量以及抗衰落能力，成为新一代移动通信（ X’Y， #Y ）的核心技术- 然而， ./.0$012. 系统的分集合并、相干检测以及空时译码等都需要已知信道状态信息（ N4/），因此实现快速、准确的信道估计是保证系统传输性能、发挥其优越性的关键因而接收信号就是多个发射天线发送信号的衰落与噪声的 ./.0$012. 系统通常采用多个发射天线，
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（1）
则解调后的接收导频信号为假定信道在连续两个 ,-./ 符号周期内是准静态的，［ " ，&" ］ &［ " ，&" ］ ! " ( ’ ( ($ ) )0 ) $ ［ # ，&" ］ %（ &" ） &［ # ，&" ］ %（ " &" ）
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第 D 期+ + + + + + + + + + + + 刘+ 刚等： (>(%$%&’( 系统中一种新的低代价信道估计方法
CC9
!" 系统模型
文中采用的 !"#$%&’( 系统模型为 ! " # ! $ 天线（即 ! " 个发射天线， ! $ 个接收天线），实现原理如图 ) 所示*
图 )+ !"#$%&’( 系统原理
#" 低代价信道估计
文献［?］以 8 @ 8 !"#$%&’( 系统为例，给出了一种低代价的 (>(% 信道估计器，它具有好的性能曲线以及低的实现复杂度* 不妨把它扩展到采用多个发射天线（比如 A @ A ）的 !"#$%&’( 系统，这时的 !"B# 矩阵 ’A 为
0 404! 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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［ % Z ’］叠加- 如果采用通常 012. 系统的信道估计算法估计 N4/，对于某个特定的发射接收天线对，来自于其
他天线的信号即为干扰，信号干扰功率比常常在 " DX 以下，从而带来很大的估计误差，导致系统性能急剧下降- 基于此，文献［#， 8］对 ./.0$012. 系统的信道估计进行了描述，但是这些算法通常都要进行计算量很
要求数据帧的前 + 个 ,-./ 周期传输训练序列，并且在这段时间内信道是准静态的% 显然， + 个 ,-./ 符号周期发送训练序列，会占用太多的信息资源，从而导致系统的数据速率很低，不能满足未来移动通信高速传输的要求；另一方面，信道在连续 + 个 ,-./ 符号周期内准静态，也不满足未来通信系统高速移动的要求，这是因为高速移动会导致较大的多普勒扩展，即较小的信道相关时间，因此， + 个周期内保持准静态的假设不合理% 基于此，文中提出新的训练结构，大大减少了训练周期，提高了系统的数据传输率%
0 0 0 0 西安电子科技大学学报（自然科学版） 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 第 $# 卷
"" "" # " "$ " "! !! ! " "" " "" # " " "$ " " "!
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［ &］大的矩阵求逆运算，不能满足实时、快速的要求，从而限制了它们在实际中的应用； Y?AB [F 等人提出了一
种低代价 ./.0 信道估计方法，这种方法兼顾了实现复杂度与估计性能，但是它是基于采用两个发射天线的系统提出的，并不适于多个发射天线的系统，从而不能满足未来移动通信高速率、高容量的要求- 针对这一问题，笔者提出了一种新的低代价信道估计方法，它采用一种特殊的导频结构，利用低阶 3..45 插值的方法估计信道响应- 相比文献［&］，这种方法的估计精度高、性能稳定、运算复杂度低、数据传输速率高，在高速移动环境中，能更好地跟踪信道的变化收稿日期： !""#$%"$!# 基金项目：国家自然科学基金资助项目（ &"’’!"’" ）； “ (&’ ” 计划课题资助（ !""’))%!’’!" ）作者简介：刘* 刚（ %+,,$），男，西安电子科技大学博士研究生-
!" 新型信道估计
!" #$ 估计算法 0 0 导频结构如图 # 所示，图中， # ［ # $ ］代表第 # 个发射
图 #0 训练序列结构
天线在第 $ 个 ,-./ 周期发送的导频符号% 为了消除天线间的相互干扰，导频符号作如下设计，令 #［ " " ］ ! " " #［ # " ］ ! " # #［ $ " ］ ! " $ #［ ! " ］ ! "! 0 ，
采用多抽头迟延线模型来模拟移动无线信道，仅考虑非零抽头，第 % 个发射天线与第 & 个接收天线间信道的时域冲激响应可表达为
)* + )
’（ !） ( %& " ，
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（)）
其中（）是 -./01231. 41567 函数， )* 是非零抽头的数目，（， #・ ! "（ , "） , " ）分别表示第 , 个非零抽头的延迟和复假定信道是准静态的，则 "（且在不幅度，其中 "（ , " ）为窄带复高斯过程， , " ）在一个 %&’( 符号周期内恒定，同符号周期是相互独立的* 进一步假设系统加了适当的保护间隔，且严格同步，则在第 - 个符号周期，接收天线 & 上解调后的 %&’( 基带等效信号可表达为