基于导频的FBMC/OQAM系统的信道估计方法

与正交频分复用(OFDM)技术相比,滤波器组多载波技术(FBMC)拥有更高的频谱利用率以及更容易实现的脉冲整形,被看成潜在的替代OFDM作为未来5G物理层的备选技术方案.然而,在实际应用中,由于FBMC/OQAM系统中滤波器仅仅在实数域满足正交,在虚数域存在固有干扰,所以经典的OFDM信道估计的方法不能直接应用于FBMC/OQAM系统的信道估计中.针对这个问题,给出了一种新的基于离散导频的信道估计方法,该方法将对导频造成干扰的数据块进行分区域处理,在不同区域分别使用不同的干扰消除方案,分步消除固有干扰.通过仿真表明,所提出的方法使得信道估计性能得到了明显改善,提高了FBMC/OQAM系统的性能.     

FBMC/OQAM系统导频辅助信道估计方法概述

滤波器组多载波/交错正交幅度调制(filter bank-based multicarrier/offset quadrature amplitude modulation,FBMC/OQAM)是一种基于滤波器组的多载波调制系统,其在收发器两端采用特殊的信号处理机制来消除符号间/载波间存在的固有干扰,具有旁瓣衰减快和无需严格正交同步等优点.但是在信号传输过程中,这种固有干扰与信道特性叠加,严重影响了导频位置的信道估计精度.描述了FBMC/OQAM的系统框图、正交特性,并对其固有干扰作了时频域定量分析.指出将正交频分复用(orthogral frequency division multiplexing,OFDM)系统信道估计方法应用到FBMC/OQAM系统的关键是处理好固有干扰项.将现有FBMC/OQAM导频辅助信道估计方法分为干扰消除、干扰利用和干扰规避三大类,并从导频宽度、计算复杂度和估计性能等方面,对3类信道估计方法进行比较,指出各自的优缺点.概述了当前最新的创新性研究方法,并提出未来的工作重点.     

基于零相关扩频码的UWB系统信道估计方法

在脉冲UWB系统中,应用零相关扩频码（ZCD）进行DA（数据辅助）信道估计,仿真结果显示出采用ZCD码进行信道估计得到的自相关函数优于采用Walsh码得到的．同时提出一种基于ZCD码的脉冲UWB系统的非结构化DA信道估计方法,仿真结果表明,这种方法的误码率低于普通扩频码的误码率,说明该方法可以有效地提高非结构化信道估计的性能．     

FBMC时域信道估计技术

针对滤波器组多载波(FBMC)系统中时域估计方法未充分利用导频信息且频谱效率不高的问题,对原有的估计表达式进行了扩展并对导频非稀疏和稀疏2种情况进行了研究。在导频全部不为零的情况下给出一组优化导频,在导频呈稀疏结构时探究了不同形状的辅助点对估计性能的影响。在此基础上利用相邻符号子载波上噪声的相关性提出了一种联合估计算法。理论分析与仿真结果表明,扩展以后的算法在同样导频开销的条件下效果优于原有算法,多符号联合估计则可以进一步减小估计的克拉美罗界。     

基于前导训练序列的MB-OFDM信道估计

超宽带技术已逐渐成为无线通信领域研究、开发的一个热点,并被视为下一代无线通信的关键技术之一.UWB无线通信可以分成两种:无载波UWB、载波调制UWB.载波调制UWB有多种实现方案,主要有DS-CDMA UWB和MB-OFDM UWB.MB-OFDM作为UWB的一个重要候选方案,在频谱利用率、与其他窄带系统共存、抗干扰等方面有着出色的表现,而信道估计是无线通信领域的关键技术之一,是进行相关检测、解调、均衡的基础.文中在介绍MB-OFDM系统的构成、MB-OFDM系统信号结构以及超宽带信道模型的基础上,提出了一种基于前导训练系列的信道估计算法,对UWB信道条件下采用前导训练序列的LS估计和MMSE估计的性能进行了深入的分析和比较,最后给出了相关仿真结果.实验结果表明,利用前导训练系列的信道估计可以获得良好的性能.     

基于SVR插值的FBMC系统时变信道估计

与正交频分复用(OFDM)技术不同,5G候选技术之一的滤波器组多载波(FBMC)技术由于添加了原型滤波器的设计,各个载波之间不需要完全正交,也不需要插入循环前缀作为保护等操作。然而由于引入了固有的虚部干扰,相应的信道估计也更复杂。良好的信道估计和插值算法对于时刻跟踪时变信道响应的变化是十分必要的。本文提出了一种基于SVR插值的FBMC时变信道估计方法,采用辅助导频消除FBMC系统的虚部干扰,然后基于SVR进行时变信道插值。该算法利用已知的导频符号,在存在传输衰落及非线性噪声的情况下,使用SVR回归拟合估计信道响应系数。在仿真中,将信道矢量建模为单径慢时变瑞利衰落信道。结果表明,与传统算法相比,该方法在运算效率损失不大的情况下,对FBMC信道估计的效果有极大的改善,估计精度更高。     

基于PN码导频的FMT信道估计方法

针对FMT系统,提出了一种新的基于 PN 码的信道估计方法,既可用于慢变信道,又可用于快变信道.分析了新方法的计算复杂度和估计性能.仿真结果表明,在瑞利衰落信道下新估计方法的误比特性能优于最小二乘估计,与线性最小均方误差估计性能相似,但计算量远小于线性最小均方误差估计.     

OFDM系统上行链路改进信道估计方法

本文提出正交频分复用（OFDM）系统中基于码分复用（CDM）导频的上行链路的信道估计方法以减小导频序列间的干扰。在上行链路中,不同用户的导频的非正交性会极大地降低信道估计的性能,本文提出在信道估计中使用干扰删除来解决这一问题。仿真结果表明,我们的方法的性能与解相关方法相似,但复杂度更低。     

基于改进SAMP算法的UFMC系统信道估计研究

针对通用滤波器多载波系统输出性能较件,精度较差的缺陷,提出了一种改进贪婪算法.在贪婪算法的运行过程中对数据进行正则化处理,伔得残差信号与原子集矩阵相关度较高,而系统的输出性能更好;又对贪婪算法得到的稀疏系数进行有序整理,计算了相邻系数残差,传据杂噪比来设计阈值滤除噪声,能有效降件由二噪声形成的影响.仒真实验结果表明,在...     

瑞利多径衰落信道下OFDM/OQAM系统容量分析

系统容量是分析通信系统性能的一个重要指标,提出了正交频分复用/偏移正交幅度调制(OFDM/OQAM)系统在瑞利多径衰落信道中的信道容量均值和方差进行研究。分析得到瑞利信道模型的概率密度函数并推导出任意两个相关瑞利信道间联合概率密度函数,进而得到OFDM/OQAM系统在瑞利信道下的容量均值和方差的数学表达式,式中以系统的子载波数、信道的信噪比和多径数目为参数。通过对系统进行仿真,分析子载波数、信噪比和多径数对系统容量均值和方差的影响。仿真结果表明:系统容量均值与信噪比成正比,与系统子载波数成反比;系统的容量方差由系统的信噪比和信道的多径数共同影响决定。     

基于GOMP及其改进的OFDM系统稀疏信道估计

研究在正交频分复用（OFDM）系统的稀疏信道估计问题.由于在许多通信系统中信道具有稀疏性,因此可以把信道估计问题转化为稀疏信号的恢复问题,应用压缩感知理论求解,把现有的恢复算法——广义正交匹配追踪算法（GOMP）运用到信道估计中,并对它加以改进.仿真结果表明,与广义正交匹配追踪算法（GOMP）相比,正交匹配追踪算法（OMP）运行时间少,计算复杂度低,但是估计的最小均方误差略差.为了进一步提高该算法的性能,提出了改进的广义正交匹配追踪算法,性能得到了较大的提高.      

OFDM系统中基于改进阈值的DFT信道估计

在OFDM系统中,传统的基于DFT的信道估计不能使循环前缀内的噪声得到有效的抑制.为解决此问题,在分析利用不同的时域阈值来抑制噪声的算法缺点和不足的基础上,提出了一种新的将噪声样本点能量的中位数作为时域阈值的DFT信道估计算法.仿真实验表明,所提算法在大脉冲噪声情况下,可以很好地解决信道有效样本点被滤除的问题,且能使循环前缀内的噪声得到有效抑制,误码率和均方误差得到进一步降低,提高了信道估计的准确性.     

改进的基于叠加导频序列的OFDM系统的信道估计方法

针对正交频分复用（OFDM）系统在时变信道中的应用,提出了一种简单有效的信道估计方法．在这种方法中,假设数据以包为单位进行发送,导频序列采用叠加（superimposed）的方式和数据序列相结合,得到对应于一个数据包内每一帧OFDM信号的信道冲激响应之后,在这个数据包内对这些信道冲激响应进行加权平均,从而提高信道估计的精度．该方法不需占用无线传输中宝贵的频谱资源,且适用于时变无线信道．最后给出仿真结果,以说明方法的有效性．     

MIMO-FBMC系统信道估计方法研究

多输入多输出滤波器组多载波偏移幅度调制(MIMO-FBMC)系统具有容量大、频谱利用率高、良好带外抑制等优点,已成为学术界的研究热点.然而,由于MIMO-FBMC系统存在固有虚部干扰,这些干扰项的存在会导致传统信道估计方法性能恶化.回顾基于导频结构的MIMO-FBMC信道估计方法,仿真分析了多种导频方法的误码率(BER...     

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.     

宽带MIMO-OFDM系统的信道估计方法

为节省系统带宽,提出了宽带M IMO-OFDM(Mu ltip le-InputMu ltip le-Output and O rthogonal Frequency D i-vision Mu ltip lexing)系统中的一种信道估计方法。该方法只需对重要抽头进行估计,且两步算法在导频数小于信道响应时间和未知功率延迟分布的情况下,可获得与经典的LMMSE(L inearM in imum M ean Square Error)算法相近的性能,计算机仿真结果证实了其有效性。     

OFDM系统基于导频的DFT信道估计改进算法

针对实际OFDM系统中存在非整数倍采样多径时延、导频非均匀插入以及噪声区间不连续的情况,分别采用加窗、导频LS估计值归位、噪声功率迭代的方法,对基于导频的DFT信道估计算法进行改进,并通过计算机仿真验证改进算法性能。仿真结果表明,改进算法性能介于LS算法与LMMSE算法之间,优于传统DFT算法,在信噪比20 d B时提供近3 d B性能增益,同时简化算法复杂度,适合硬件实现。     

MIMO-OFDM系统的信道估计方法综述

MIMO-OFDM技术是未来无线通信系统研究热点,而信道估计是实现MIMO-OFDM系统优良的传输性能的重要环节．笔者在对国内外现有MIMO-OFDM系统的信道估计方法综述的基础上,分析和比较基于导频符号的非盲信道估计方法、盲信道估计方法和半盲信道估计方法的优缺点,并解决算法的复杂度和应用性的矛盾问题,因此认为,半盲信道估计方法将成为未来信道估计研究的重点．     

V-BLAST OFDM系统的信道估计方法

下一代宽带无线通信系统的核心技术MIMO-OFDM(Multiple-Input Multiple-Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing)能显著提高系统的容量,但要获得该技术所带来的性能优势,快速、准确的信道估计是关键。为降低V-BLAST OFDM(Vertical-Bell Laboratory Layered Space-Time Orthogonal Frequency Division Multi-plexing)系统中信道估计的运算复杂度和提高估计精度,提出了一种基于CAZAC(Constant Amplitude ZeroAuto Correlation)序列的信道估计方法。该方法避免了矩阵求逆运算,利用该序列良好的自相关性,通过相关运算可消除多发送天线信号间及多径信号间的相互干扰,并且明显抑制了噪声对估计性能的影响,使信道估计的性能得以显著提高。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法无需多径时延估计,较已知功率时延谱与未知功率时延谱的传统信道估计算法,可分别获得约1 dB和2 dB的性能增益。