面向高速移动场景的OFDM系统信道估计综述

近年来,高速移动通信受到业界的广泛关注,其中接收机侧的信道估计直接决定了系统的通信质量。正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）以其高带宽效率和抗多径衰落的特性,在目前的无线通信中被广泛采用。综述了高速移动场景下OFDM系统信道估计方法;描述了OFDM的系统模型;分析了高速移动场景下信道的时间/频率选择性衰落特性（双选特性）和稀疏特性。基于深度学习和压缩感知的信道估计方法,其高精度和低复杂度被用于高速移动场景,该文分别对基于深度学习和压缩感知的信道估计算法进行了归纳、对比、分析,探讨了高速移动场景下信道估计的发展趋势。     

基于FRFT_LFM信道探测的TDCS系统衰落信道抑制技术

利用分数傅里叶变换(FRFT)对线性调频信号(LFM)检测的优势,提出一种基于FRFT_LFM的变换域通信系统(TDCS)衰落信道探测技术;该技术利用FRFT算法对预先发射的LFM信号进行检测,以估计信道的衰落特征,并采用预均衡的方法对TDCS系统基函数幅度谱函数进行预修正,以提高TDCS系统对信道衰落特性的抑制能力.理论分析和仿真结果证明,FRFT_LFM技术可有效探测信道的衰落特性,基于预均衡的TDCS系统的信道衰落特征抑制性能明显提升.     

一种基于分数阶傅立叶变换OFDM系统的信道估计

为了在基于分数阶傅立叶变换的OFDM系统的接收端获得较好的均衡及采取相干解调而不带来新的复杂性,作者提出一种基于分数阶傅立叶变换的OFDM系统信道估计方法,该方法使用辅助训练数据,对时变信道的频率响应（CFR）或信道冲激响应(CIR)进行估计,文中给出了分数阶傅立叶变OFDM系统中信道估计的算法,最优阶数的确定,并采用Kalman滤波对时变信道进行跟踪.仿真结果表明,较传统的信道估计方法LMMSE,此种方法能够使系统性能得到改善.     

基于OFDM的数字电视地面广播的信道模型及信道状态信息的提取

优化设计数字电视地面广播系统，必须对数字电视地面广播信道有一个充分的认识。基于OFDM，建立了数字电视地面广播的一种信道模型，同时，基于OFDM系统中信道估计与均衡的结果。给出了提取信道状态信息的一种方法。     

STC-OFDM系统中一种导频辅助的信道估计方法

提出了一种空时编码OFDM系统中基于导频辅助信道估计的方法．在采用Nt个发送天线的系统中，通过假设信道在连续Nt个OFDM符号持续时间内不变，并选择适当的导频符号值可消除不同发射天线之间的干扰，从而每对收发天线之间的信道可利用单输入单输出OFDM系统的信道估计方法进行独立估计．该方法尤其适用于空时分组编码OFDM系统．     

利用子空间的投影和跟踪改进OFDM信道估计

OFDM系统的LS信道估计可看作真实信道频率响应的一个有噪观察值，因此可采用子空间投影方法对噪声进行压缩。分析了利用子空间投影方法改进LSOFDM信道估计性能的实质，给出了利用子空间投影改进OFDM信道估计的一般框架，在此基础上将子空间投影推广到非LS信道估计方法。当信号子空间随时间变化时，需要采用子空间跟踪技术保持对信号子空间的良好估计，因此提出了一种基于子空间跟踪的参数化信道估计方法，仿真表明这种方法在性能上优于非参数化时的相应方法。     

基于对称扩展DFT变换的OFDM系统信道估计方法

针对OFDM系统提出一种基于对称扩展DFT变换的信道估计方法.所提方法通过对初始最小二乘估计进行对称扩展DFT变换,并在变换域进行MMSE滤波以获得更为精准的信道估计.与传统DFT变换相比,对称扩展DFT变换可以降低信号边界上的不连续性,具有更好的能量集中特性和更低的频谱泄露.仿真结果及复杂度分析表明,所提方法可以在不明显增加计算复杂度的同时,有效改善实际OFDM系统中虚载波引起的频谱泄漏问题,提高边缘子载波信道估计的性能.与传统DFT变换信道估计方法相比,只需扩展较少的点数,即可获得2dB左右的性能增益,且随扩展点数的增加,所提方法的性能逐渐逼近DCT信道估计性能.     

采用均衡技术的OFDM系统性能分析

当发送信号通过带限的，非理想信道的通常会产生码间串扰（ISI），采用均衡技术可以有效的进行补偿。介绍了正交频分复用（OFDM）系统中的两种均衡技术（基于导频平均的均衡和最小均方算法的均衡）的特点和实现方法，以多谱勒频移为主要信道参数，对瑞利衰落信道条件下的OFDM系统分别采用两种均衡时的性能进行了分析和比较。仿真分析结果表明，对于变化较快的信道，采用导频平均均衡，而LMS均衡算法只适用于变化较慢的信道。     

基于DVB-T的OFDM系统的信道估计研究

DVB-T标准中采用了OFDM编码调制技术来提高系统的频谱利用率和抗多径干扰的能力,为了能够准确地解调OFDM信号,需要对接收到的信号进行信道估计.而基于导频的信道估计是通过导频子信道的响应计算出整个信道的响应,它能够很好地跟踪信道的变化,在计算复杂度不是很高的情况下能够达到较好的性能,是一种比较实用的信道估计方法.本文讨论了DVB-T系统中基于导频的信道估计方法,并提出了一种时频二维插值信道估计方法.仿真结果表明,二维插值信道估计较一维插值具有更好的误码率性能.     

OFDM系统信道盲估计的子空间算法

利用循环前缀(CP)引入的信息冗余,提出一种利用接收信号的二阶统计特性实现正交频分复用(OFDM)系统信道盲估计的子空间算法.由于OFDM传输方程不能直接推导子空间算法,故首先给出一种新的方法对OFDM传输方程作矩阵变换,从而得到一个结构简单的新方程,基于此推导出信道估计子空间算法.该算法不需要改变OFDM系统结构,不受信道零点位置的限制,在信道过估计的情况下也适用.     

一种高频段正交频分复用系统中相位噪声消除算法

针对高频段正交频分复用（OFDM）无线通信中相位噪声功率增加导致系统性能降低,提出了一种低导频开销的相位噪声消除算法.通过分析高频段OFDM系统信道传递函数和相位噪声特性,在OFDM导频时隙上同时估计信道传递函数与相位噪声;在导频子载波假定信道不变,连续估计相位噪声以抑制相位噪声引起的载波间干扰.仿真结果表明,在大相位噪声下,该算法降低了导频开销,同时有效消除相位噪声,提高了信道传递函数估计的准确度.     

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。     

一种对抗强单音干扰的短波OFDM信道均衡机制

短波信道使用的频率范围较窄,频谱资源十分紧张,会出现大量的强单音干扰。因此针对存在强单音干扰的短波信道,提出了一种高效、简洁的信道均衡机制,该机制通过干扰抑制、信道估计、维纳插值等算法的有机结合,首先对接收到的信息序列硬判决,基于干扰门限对大幅度干扰进行抑制;其次,根据最小平方准则估计出导频子载波处信道传输函数;最后使用二维维纳插值工具,利用导频符号之间的相关性,计算出数据子载波处信道传输函数。并以强单音干扰下短波正交频分复用(OFDM)系统为例,对所提出的机制进行了仿真验证,结果表明,与其它均衡机制比较,所提出机制降低了接收端符号误码率,有效地提高了通信可靠性。     

基于傅立叶变换的OFDM信道估计方法研究

分析了无线OFDM 系统中基于傅立叶变换的信道估计方法,提出了在低信噪比情况下使用LMMSE估计的一种改进方法和在高信噪比情况下使用不需要先验信息的LS估计的改进方法。仿真结果表明，在无线多径慢衰落信道条件下，该改进方法都能够有效对抗频率选择性和先验信息的估计偏差对信道估计的影响，在估计性能与算法复杂度之间取得良好折衷。     

结合Walsh变换与LDPC码的OFDM信道估计算法

为了提高正交频分复用 (OFDM)系统的信道估计精度 ,提出了一种结合 Walsh变换和低密度奇偶校验 (L D-PC)码的信道估计算法。该算法利用信道传输函数的频域相关性 ,通过 Walsh变换和变换域滤波降低了 OFDM系统的信道估计方差 ,同时利用 L DPC码强大的纠错能力提高了系统的整体性能 ,使系统在欧洲电信标准组织信道模型下每比特信噪比门限降低了近 2 d B。结果表明 ,该算法在未来宽带OFDM系统中具有应用潜力     

基于隐藏导频的正交频分复用信道估计

单载波系统中的隐藏导频信道估计算法不适用于正交频分复用(OFDM)系统,为此提出了一种适用于OFDM系统的隐藏导频估计算法.该算法将导频信号叠加在时域信号之上,提高了有效数据率.仿真结果表明,所提算法能够在使用相同导频功率的情况下节约系统的有效带宽.     

基于集成神经网络的信道估计方法研究

为解决噪声以及信号干扰等因素严重影响接收端信道估计的问题,提出一种基于集成神经网络的信道估计方法,利用多个改进后的神经网络来提取带噪导频信号与原始导频信号之间的非线性关系模型,根据其输出误差来计算差异度值,并结合差异度对其进行集成,得到训练完成的集成神经网络模型,通过集成神经网络模型来获取信道估计结果;与最小二乘(least squares,LS)估计方法相比,该方法不仅可以提高通信的可靠性,而且还能减少导频开销提高通信有效性;在不同的调制方式下,当误码率相同时,算法所需的信噪比LS算法均要更低;基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiple,OFDM)通信系统进行仿真,结果证明,该方法具有优良的性能。     

适用于快衰落环境的OFDM/TDM信道估计算法

针对正交频分复用/时分复用(OFDM/TDM)系统现有导频结构和信道估计算法缺乏对信道快衰落实时跟踪能力的问题,提出一种改进信道估计算法。该算法利用相邻2个时域复用导频序列对信道特性进行估计得到信道传递函数,通过内插处理获得数据符号的信道状态信息,并利用最小均方误差准则的频域均衡算法补偿信道衰落。仿真结果表明,与现有信道估计算法相比,在相同数据传输效率情况下,提出算法不仅能够适用于慢衰落信道,同时对快衰落信道的实时变化有良好的跟踪能力,改善系统性能。