基于DSP的LTE-TDD上行信道估计实现

信道估计是LTE-TDD系统接收端的重要模块之一,它对系统性能有着非常重要的影响。介绍了LTE-TDD系统上行信道解调参考信号和探测参考信号的产生方式以及时频位置映射方式,通过对硬件性能的评估,采用基于变化域的LS算法提出了一种上行信道估计实现方案。通过分析其实现复杂度和定点运算误差,该方案可以满足实时处理的要求,并能提供较好的性能。     

GSM上行信号的截取与传输时延的估计

为了实现GSM上行信号的无线侦听，根据GSM上信号的特点，提出了利用帧相关解调对GSM空中上行信号截取并同时确定上行信号传输时延的方案。采用SystemView软件对该方案进行了仿真，结果表明：对于理想信道，该方案可以准确地估计出上行信号的传输时延；对于非理想信道，当信道为两径且两径时延差小于0．1T时，采用该方案估计上行信号传输时延基本准确；若两时延差较大，采用该方案有误差。还提出了多点侦听测量上行信号传输时延以确定被侦听者方位的方案。     

LTE-A系统PUCCH传输分集信道估计算法

针对先进的长期演进( LTE-advanced,LTE-A)系统中,物理上行链路控制信道(physical uplink control channel,PUCCH)采用空间正交资源传输分集方式发送上行控制信息时,两发射天线端口通过使用不同的循环移位使参考信号正交的特点,提出一种特殊形式的信号模型,并描述了基于最小二乘(least square,LS)和三次样条插值,基于LS和离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)插值以及基于最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)和DCT的3种复杂度依次增加的信道估计算法.仿真结果表明,基于MMSE和DCT的信道估计算法性能最优.     

基于GPP平台的LTE上行信道估计高效实现

处理的实时性是基于GPP(general purpose processor)平台的LTE基站系统的关键指标。在上行信道估计环节,往往需要维纳插值来获得良好性能;但其过高的计算复杂度使信道估计成为上行物理信道实时性处理的计算瓶颈,需要结合GPP特点进行算法实现的优化。通过引入部分线性插值和预存维纳插值系数的方式,显著降低维纳插值的运算复杂度。再使用SSE指令集和"流水线"处理的优化,在保持性能基本不变的情况下,在单核处理器上处理100个物理资源块的上行信道估计仅需6.36μs,为优化前的1.5%,使得高性能上行信道估计不再成为GPP软件无线电实时处理的瓶颈。     

MC-CDMA系统采用多用户检测器的性能分析

分析了MC—CDMA系统采用多用户检测器的性能，多用户检测器采用解相关—并行干扰抵消体制。在同样的慢瑞利衰落多径信道条件下，与Hara提出的单用户检测体制进行比较，同时分析了上行和下行信道的情况。仿真结果显示在无信道估计错误时，在下行信道，单用户MMSEC检测性能较好，但在上行信道多用户检测器的性能远远好于单用户检测器。文中迈进一步仿真分析了信道估计错误对检测器的影响，发现对于较大的信道估计错误，多用户检测器比单用户检测器更敏感。结论是MMSEC只适用于下行MC—CDMA系统，而多用户检测器是上行MC—CDMA系统信道估计错误很小时的极佳方案。     

用串行干扰消除算法提高同频组网信道估计精度

为降低TD-SCDMA系统同频组网时邻区干扰对信道估计精度的影响,提出了一种逐个邻区串行干扰消除的信道估计算法.算法先消除本小区用户的信号,然后依次对每个邻区进行信道估计,重构其中的强干扰用户信号,再逐个从接收训练序列中加以消除,最后用串行消除各个邻区干扰后的接收训练序列对本小区用户进行信道估计.仿真结果表明,采用串行干扰消除的信道估计方法信道估计误差较低,将其用于上行链路的联合检测接收机,解调性能约提升2 dB.因此,所提出的信道估计算法,可有效消除邻区强干扰用户对信道估计精度的影响,从而提高了同频组网时系统的性能.     

大规模MIMO系统中单精度模数转换器的量化门限设置方案

针对配置单精度模数转换器(ADC)的大规模多输入多输出(MIMO)系统中信道估计误差和上行信号误符号率较高的问题,提出一种基于大规模MIMO信道相关性的自适应ADC量化门限设置方案,并据此给出了相应的信道估计及上行多用户检测方案。首先根据3GPP信道模型建模并生成信道数据,对该数据进行线性分类以获得与发射功率及用户数自适应的量化门限及相应的量化值,以此对上行导频及有用信号进行量化,然后设计基于该自适应量化门限的信道估计及信号检测矩阵,最终检测出上行信号。所提自适应门限设置方法将相关性强的天线进行组合,为同一组合内的多个单精度ADC设置不同的量化门限以提升量化精度。仿真结果表明:与传统固定量化门限的方法相比,所提出的自适应门限设置方法可充分利用信道相关特性,当天线的相关性较强(天线间距小于等于0.5λ)的时候,信道估计的最小均方误差降低到原来的50%左右,同时系统的误符号率提升了5dB以上。     

地空数据传输系统中单载波频域预均衡技术

在频率选择性瑞利慢衰落信道条件下,提出了一种适用于地空传输系统上行链路的单载波频域预均衡方法。在此基础上设计了预均衡系统模型,地面端将下行链路中的导频信号与本地导频信号对比进行信道状态估计,利用获得的信道状态信息对上行链路信号进行预均衡处理,然后在机载接收端对上行链路信号进行再均衡。基于迫零准则和最小均方误差准则,分析了该方法的信号处理流程,计算得到预均衡系数。通过仿真实验,对比分析了不同均衡方案的误码性能,结果表明:单独在地面发送端进行预均衡,会出现误码率平台效应;而预均衡之后在机载接收端进行再均衡的方法,在误码率为10-5的情况下,与采用线性均衡结构的传统单载波频域均衡方法相比有2~3dB的性能增益。     

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.     

采用上行SCMA系统的新型导频结构及信道估计方法

在上行SCMA系统中,多用户在相同的子载波上传输信息导致正确估计每个用户的信道状态信息存在很大的困难。针对该问题,使用了一种适合于上行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,使得多用户的导频信号在导频结构上保持正交性,在接收端使用LS算法和LMMSE算法对导频进行信道估计,最后通过cubic内插得到完整的信道响应。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。     

多载波CDMA上行链路中的盲信道估计算法

介绍了OFDM的多载波CDMA系统上行链路中的一种盲信道估计算法。通过分析接收端的信号，利用接受信号和已知扩频码的二阶统计性估计出目标用户的信道脉冲响应。最后的仿真结果表明，该算法比把目标用户以外的用户信息当作噪声的算法具有更好的性能。     

基于混合导频辅助的大规模MIMO上行链路信道估计

针对多小区多用户大规模MIMO上行链路传输,本文提出了一种基于混合导频的信道估计方案.通过在一个数据帧内设计时分导频及隐含导频两种导频格式,进行对信道参数的联合估计.相较传统的单一导频方案,混合导频可实现两种导频的优势互补.在天线数较大的前提下,分析推导出利用混合导频信道估计的上行链路吞吐率近似封闭解,从而明确了混合导频中时分导频与隐含导频的优化准则.仿真结果表明,时分导频适用于数据帧长较长的传输环境,隐含导频在数据帧长较短的情况下更具优势,而两者的结合可极大提高系统的性能.     

TD—SCDMA上行链路中的联合检测算法

对TD-SCDMA系统上行链路中的联合检测算法进行了研究，分析各种信道环境下上行链路的性能，并考查联合检测算法抗远近效应的能力，以及信道估计窗对联合检测算法的影响。     

多载波码分多址系统的上行空频信道盲估计

把均匀线阵应用于宏蜂窝制同步多载波码分多址系统的基站,给出了相应的空频信道模型,并构造了蕴涵空频信道信息和波达方向信息的辅助矩阵,利用子空间方法对辅助矩阵进行特征分解,实现了对同步多载波码分多址系统上行空频信道和波达方向联合盲估计,与借助旋转不变技术估计信号参数类方法不同,该方法巧妙回避了多个矩阵的联合对角化问题,基于对小区内各活动用户上行空频信道的估计,进一步实现了空频联合多用户符号检测,仿真结果表明,与基站仅使用单天线的同步多载波码分多址系统相比,该方法能够更好地减轻多用户情形下的多址干扰。     

空时编码多载波码分多址系统上行空时信道盲估计

针对当前空时编码系统利用训练序列求解信道信息将导致频谱资源浪费和系统用户容量下降这一问题,提出了宏蜂窝体制下基站使用均匀线阵空时编码多载波码分多址系统的上行空时信道盲估计算法.该算法构筑了蕴涵用户空时信道和波达方向的辅助矩阵,通过对该辅助矩阵进行特征分解得到了相应于每个用户的信号子空间,进而通过对该信号子空间进行奇异值分解实现了无需训练序列的空时信道的盲估计,节省了频带资源.仿真结果表明,该算法可以通过增加基站阵元数目使用户容量达到系统活动用户数的上限,并且信道估计的均方误差对用户数表现出鲁棒稳定性.     

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。     

基于压缩感知的mMTC系统信道估计

为解决海量机器类通信（massive machine-type communications,mMTC）上行传输中活跃用户设备检测和信道估计问题,提出一种基于分布式多矢量测量的子空间追踪（distributed multiple measurement vector subspace pursuit,DMMV-SP）算法.采用免授权海量随机接入的方案,以降低海量机器类通信的时延和信号开销.考虑多载波传输方案并结合子空间追踪算法,利用接收天线和子载波存在的结构稀疏性,检测活跃用户设备的同时进行信道估计.通过计算检测错误概率以及均方误差对活跃用户设备检测和信道估计性能进行评估.仿真结果显示,提出的DMMV-SP算法相较于传统正交匹配追踪（orthogonal matching pursuit,OMP）算法取得更理想的结果.