基于WR分解的多用户多天线OFDM系统半盲信道估计

在多用户多天线OFDM上行信道的模型下,提出一种改进的基于WR分解的半盲信道估计算法。改进算法利用接收信号的统计特性和子空间分解法直接估计白化矩阵W,避免了对导频信号的依赖和模糊矩阵的求解问题。在已知W矩阵后,根据正交导频的设计方案,由最小均方误差准则得到Q矩阵。计算机仿真结果表明,系统的信道冲击响应可以被很好的跟踪,且当信噪比达到20 dB时,改进算法的RMSE比LS算法降低约1～1.5 dB。与此同时,正交导频的长度对于改进算法的性能具有较大的影响,当导频信号的长度达到整个OFDM符号块长度的1/5时,改进算法的RMSE比LS算法降低约1～2 dB。     

OFDM系统LS信道估计中的最优导频设计

针对设置有保护频带的OFDM系统,基于等间隔导频(UPPTS)设计方法,在保证最小二乘(LS)信道估计均方误差(MSE)最小的前提下,计算了系统允许存在的最大保护频带宽度,给出了初始导频位置的选择范围,通过调整导频序列的初始位置,使导频序列有效避开保护频带.仿真实验结果表明,当导频序列的初始导频落入本文所给出的导频位置选择范围之内时,系统给出了更高的信道估计精度和更低的误码率,进一步验证了算法的有效性和优越性.     

基于改进的离散随机近似方案的导频研究

为解决传统信道估计方法在稀疏信道估计的性能不够理想,许多算法没有考虑到导频放置等问题,将压缩感知理论(Compressed Sensing,CS)应用到稀疏信道估计中.基于CS理论测量矩阵互相关最小化的导频图案设计的分析,提出信道估计均方误差最小准则来选择CS算法的方法,建立OFDM系统模型和导频设计方案.仿真结果表明:改进的离散随机近似方案的导频设计,比遍历性搜索收敛更快更有效,对基于OMP算法的信道估计性能有较大幅度提升.     

一种结合DWT与DCT插值的OFDM信道估计新方法

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)的正交频分复用(OFDM)信道估计算法去除噪声不够理想的问题,提出了一种结合离散小波变换(DWT)与DCT插值的OFDM信道估计新方法.在对信号进行最小二乘(LS)估计后,利用DWT对信号进行阈值量化消噪处理,然后将循环前缀(CP)内各采样点上的能量均值作为DCT线性插值过程中的阈值,对循环前缀内的噪声进行再次处理,从而进一步降低噪声的影响.对算法的误码率(BER)和均方误差(MSE)等进行了试验仿真.仿真结果表明:文中算法的性能明显优于经典的LS算法、传统的DFT算法、基于改进阈值的DCT信道估计算法.新算法使循环前缀内的噪声得到了有效的抑制,与基于改进阈值的DCT信道估计算法相比,在相同BER下,文中算法的SNR提升了约1 dB;当MSE相同时,文中算法SNR约有2 dB提高.     

应用于水声OFDM通信系统的基于维纳滤波的信道估计

为了进一步提高水声OFDM通信系统的性能,本文主要研究了水声OFDM通信系统中基于维纳滤波的信道估计算法.该算法结合了水声信道的特点,采用梳状导频图案,对传统的LS算法进行了改进.在完成计算机仿真的基础上,该算法还在实际的水声信道厦门大学实验水池和厦门港浅海域进行实验.实验结果表明,该信道估计算法具有较好的精确度和稳定性,能够有效提高水声OFDM通信系统的性能.     

基于遗传算法的OFDM系统导频设计

针对OFDM系统中虚载波破坏等间隔等功率导频最优性的情况,采用遗传算法设计了OFDM系统的导频信号.在给定导频个数的情况下,首先推导了最小二乘准则下信道估计均方误差(MSE)的一个上界,然后将其作为遗传算法的适应度函数,对导频的位置和功率进行优化.该适应度函数可有效逼近信道估计的MSE,且无需矩阵求逆运算.仿真结果表明:给定导频功率,导频位置的选取对MSE的影响较大;给定导频位置,导频功率对MSE的影响则相对较小;采用所提出算法设计的导频信号优于等间隔等功率的导频信号.     

基于IEEE802.11a标准协议的MIMO-OFDM系统信道估计

针对基于IEEE802.11a标准协议的多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统信道估计问题,提出了一种在时域中进行最小二乘(LS)信道估计的方案,该方案的基本思路是根据发送端与接收端的时域信号来计算发射天线与接收天线之间的时域信道响应.为了保证LS信道估计的均方误差(MSE)最小,还提出了一种最优导频序列设计方案.对比传统的导频设计方法,该方案只需要少量的训练块,且不随天线数目的增加而增加,发射天线的数目也没有限制.该导频设计方案要求导频序列中每个导频的能量不但相等,而且不同发射天线中的导频序列需要相互相移正交.仿真实验验证了此算法的有效性.     

基于压缩感知的OFDM系统稀疏信道估计新方法研究

提出了一种基于压缩感知理论的正交频分复用(OFDM)系统稀疏信道估计的新方法,并具体采用正交匹配追踪(OMP)压缩感知算法对OFDM时域信道脉冲响应进行估计。与传统的最小二乘算法比较,它可以在使用较少导频的条件下获得很好的信道估计性能,从而可以提高系统频谱有效性。根据仿真和压缩感知理论分析确定了OMP信道估计中最佳导频数和最佳导频位置。     

OFDM系统中基于导频的信道估计及其MATLAB仿真

本文介绍了正交频分复用(OFDM)系统中两类常用的信道估计算法:最小二乘(LS)和最小均方误差MMSE).在广义平稳的多径时变瑞利衰落信道模型下,利用MATLAB程序仿真实现了LS、MMSE以及简化的MMSE信道估计,得出了均方误差(MSE)和误符号率(SER)随信噪比(SNR)变化的曲线.仿真结果表明,MMSE算法的效果要优于LS,简化MMSE算法的运算复杂度介于LS和MMSE之间,且估计精度接近MMSE算法.     

正交频分复用系统中改进的FFT插值算法

提出了一种基于快速傅里叶变换的边缘扩展信道插值算法(EFFT),该算法对正交频分复用(OFDM)符号有效频带边缘的两端频点作镜像线性扩展,使增加的导频信息能改善有效频带边缘附近的信道估计性能.仿真结果表明,在低阶调制且信噪比(SNR)较低时,EFFT插值算法的性能与维纳滤波信道估计算法相当,且较传统快速傅里叶变换(FFT)插值算法的均方误差(MSE)提升1dB左右.在实现复杂度方面,EFFT算法与FFT算法相当,与维纳滤波算法相比运算量明显降低.EFFT算法不需要对现有技术标准进行改动,也不会降低系统的传输效率.     

低压电力线载波通信压缩感知信道估计方法

针对低压电力线载波通信多径信道,建立了正交频分复用(OFDM)基带传输系统和低压电力线载波通信多径信道传输特性模型,并根据传输特性模型与模型参数,实验得出了低压电力线载波通信信道的冲击响应 h(n);在此基础上,分析推导了满足压缩感知条件的 OFDM 低压电力线载波通信多径传输数学模型,提出了低压电力线载波通信压缩感知信道估计方法,解决了最小二乘(LS)信道估计方法和最小均方误差(MMSE)信道估计方法精度差的缺点。 实验结果表明:在采用相同导频数 128 和相同信噪比 SNR 为 14 dB 的情况下,压缩感知(CS)信道估计方法与 LS 及 MMSE 信道估计方法中较优者相比,得出的信道均方误差降低 16 dB,接收端的误码率降低 3 倍,并且随着信噪比的增加性能提升更明显。     

IR-UWB系统中基于信道缩短的信道估计

 针对脉冲无线电超宽带(IR-UWB)系统,提出一种基于信道缩短的信道估计算法.首先基于最小信道缩短方差(MSCSE)准则,利用接收导频序列提出一种信道缩短算法,然后利用信道缩短均衡器输出序列估计出复合信道,最后利用反卷积求出原信道参数.仿真表明,信道长度不大于符号宽度时,缩短前后估计信道的均方误差(MSE)接近;信道长度大于符号宽度时,缩短后MSE比缩短前至少低4.3dB.     

OFDM系统中最优导频序列的设计方案

在正交频分复用(OFDM)系统中,接收信号易受频率选择性衰落信道的影响产生失真,准确的信道估计变得必不可少。考虑到无线信道的内在稀疏性、压缩感知技术挖掘信道稀疏特征的有效性,研究了基于压缩感知技术的OFDM稀疏信道估计。针对导频位置影响信道估计性能的问题,提出了一种反馈型的导频优化算法,该算法基于离散傅里叶变换(DFT)子矩阵中各个列之间互相干性最小的原则,同时结合信道状态信息的反馈机制,实现了对导频序列的联合优化。仿真结果表明,与当前的随机优化算法、传统最小二乘信道估计相比,该优化方法有效降低干扰和噪声对信道估计的影响,从而改善了信道估计的性能。     

多媒体传感网中限幅OFDM的信道估计算法

针对限幅正交频分复用（OFDM）系统中非线性失真导致信道估计性能瓶颈的问题,提出一种利用时间相关性的迭代信道估计算法.获取信道响应时,该算法综合运用了导频信息和历史信道信息,首先对硬判决后的OFDM符号进行限幅滤波,然后估计导频及数据子载波的非线性失真,最后进行信道再估计及符号再判决.理论分析及仿真结果表明：算法提高了信道估计和符号检测的准确度,而且算法只需1次再估计即可达到传统算法的均方误差理论极限,误码率性能提升了0.8dB.     

OFDM系统中MMSE与LS信道估计算法的比较研究

文章介绍了OFDM系统中插入导频的LS信道估计与MMSE信道估计两种算法,通过试验仿真说明了MMSE信道估计算法对系统性能的提升要优于LS信道估计算法,但MMSE信道估计算法的计算量大于LS信道估计算法。     

OFDM系统中基于导频的信道估计及其MATLAB仿真

本文介绍了正交频分复用（OFDM）系统中两类常用的信道估计算法：最小二乘（LS）和最小均方误差（MMSE）。在广义平稳的多径时变瑞利衰落信道模型下,利用MATLAB程序仿真实现了LS、MMSE以及简化的MMSE信道估计,得出了均方误差（MSE）和误符号率（SER）随信噪比（SNR）变化的曲线。仿真结果表明,MMSE算法的效果要优于LS,简化MMSE算法的运算复杂度介于LS和MMSE之间,且估计精度接近MMSE算法。     

基于分数时延信道模型的低复杂度信道估计方法

由于多载波系统无线信道固有的稀疏特性,压缩感知技术(compressed sensing,CS)已被应用于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统的信道估计中以提高频谱利用率.然而,传统的时域普通采样方法会导致信道恢复字典不够精细,无法精确反映传输信道路径特性.针对这一问题,提出采用多径稀疏分数时延信道模型来模拟OFDM系统的无线多径信道,利用在接收端进行时域过采样方法细化信道恢复字典以提高信道估计精度.同时,针对过采样引起的压缩感知测量矩阵的扩大而导致重构算法的复杂度增加的问题提出采用广义正交匹配追踪算法(generalized orthogonal matching pursuit,GOMP)以降低计算复杂度.仿真结果表明接收端时域过采样方法能准确检测到信道的分数时延且采用的GOMP算法能将传统的OMP算法的复杂度降低近80％,验证了所采用的信道估计方法的可靠性和有效性.     

基于导频的OFDM系统信道估计

本文介绍了基于导频的OFDM系统信道估计的基本方法,并给出在不同估计准则、不同导频图案下,信道估计性能的对比分析。采用广义平非相关散射下的多径时变瑞利信道模型,对各个算法进行仿真,得出不同算下信道估计的均方误差曲线。仿真结果表明：在快变信道中,梳状导频较块导频有更好的性能;基于MMSE准则的信道估计比基于LS准则的估计有更的性能,但前者复杂度较高。     

基于导频的OFDM水下通信信道估计

信道估计是OFDM水下通信相干解调的必要步骤。通过插入位置已知的导频信息,OFDM接收机可以知道水声信道在导频位置的频率响应。根据插入导频位置的不同,信道估计的性能也有很大的差异。块状、梳状和分散型3种导频分布方式被证明分别适用于不同的水声信道环境。水声信道可以看做是一个梳状滤波器,通过信道估计可以得到试验信道的通带和阻带。阻带的信道估计错误往往要大于通带,尤其是当信道的相干带宽较小时,这种现象则更为明显。子载波间干扰会对信道估计性能造成很大影响,利用改进的变换域滤波器导频降噪方法可以有效地降低这种影响。     

采用上行SCMA系统的新型导频结构及信道估计方法

针对在上行稀疏码分多址接入（sparse code multiple access,SCMA）系统中,如果按照多用户共享相同资源的复用形式进行导频结构的设计,会导致正确估计每个用户的信道信息存在较大困难的问题,提出一种适合于上行SCMA系统的新型导频结构. 通过导频间隔和导频位置的合理设计,保证不同用户在不同的子载波上发送各自的导频,在接收端使用最小二乘法（least square,LS）和线性最小均方误差法（linear minimum mean square error,LMMSE）对导频进行信道估计,最后,通过Cubic内插得到完整的信道估计值. 仿真结果表明,基于LS算法的该导频结构更好地平衡了误码率性能和系统复杂度,减少了系统导频开销,并且运算量明显降低.