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。     

OFDM系统的信道估计算法的研究

目前基于导频的OFDM信道估计算法都是针对满足二维奈奎斯特准则的规则导频点阵而设计的。如果奈奎斯特准则被违反．或者导频分布构成不规则的点阵,这些基于规则导频的信道估计算法不再适用。针对此情形本文介绍了一种利用不规则采样技术的基于不规则导频分布的算法进行信道估计。该算法先利用最小二乘算法估计出导频位置的信道信息,再利用合适的权及块状托普利兹矩阵,通过共轭梯度迭代算法获得整个信道信息的估计值。     

一种基于PN序列的OFDM时域信道估计方法

提出了一种基于PN序列的OFDM时域信道估计方法,在时域OFDM符号中插入PN序列作为训练序列,将其与对应的接收序列作圆周相关处理,并通过迭代逐次检测出信道各径参数,进而获得信道频率响应估计.仿真结果表明,在相同的信噪比和信道利用率条件下,提出的方法比频域梳状导频估计方法具有更高的信道估计精度.     

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。     

基于多项式模型和卡尔曼滤波器的正交频分复用自适应信道估计算法

在正交频分复用(OFDM)系统中,为了准确地检测接收信号并实现解调,必须对信道的传输函数进行准确估计.本文提出了一种适用于OFDM通信系统,基于二阶多项式模型和卡尔曼滤波器(Kalman filter)的自适应信道估计算法.利用二阶多项式模型对无线时变信道进行建模,通过合理安排插入导频结构,使用块状导频,可以使得原本二维的时频多项式模型减少到一维,降低信道估计算法的复杂度.同时,在多项式模型的基础上,将时变无线信道等效为一autoregressive(AR)过程,从而建立起卡尔曼滤波器的过程方程与测量方程,通过卡尔曼滤波器的递推公式,即可实现对多项式模型参数的自适应估计.本文提出的算法可以仅使用最少的导频(即与多项式模型参数相同个数的导频)实现准确的信道估计.由于每次所需导频个数的减少,接收端所需存储的未解调信号的数量也随之降低,大幅减少了接收端所需的存储空间.计算机仿真证明,与线性插值算法和基于二阶多项式模型算法的信道估计相比,在相同输入信噪比和归一化多普勒频移条件下,本文提出的算法具有较低的误码率.     

一种多点协作压缩感矢卩信道估计伪随机导频图案生成算法

为了减少集中式/协作式/云计算无线接入网(centralized,cooperative,cloud radio access network,C-RAN)平台多点协作通信的信道估计中插入导频的数量,引入了压缩感知技术,进而提出一种伪随机导频图案生成算法,生成一种导频图案设计方案.由该算法生成的导频图案能满足压缩感知的观测矩阵条件,可以使得收发两端能同步计算出导频位置信息,克服了传统压缩感知信道估计因采用随机导频图案使得接收端很难确定导频的插入位置信息,进而很难分离导频与数据的问题.此外,该算法还能根据实际硬件条件,在性能与计算时间上进行权衡.通过在数字信号处理(digital signal process,DSP)芯片上进行硬件验证和Matlab软件上进行仿真验证,仿真结果表明,在C-RAN平台的多点协作通信的信道估计中,提出的方案具有较好的性能.     

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。     

MIMO-OFDM系统中基于子载波分组信道估计的改进算法

针对传统的MIMO-OFDM系统信道估计算法复杂度高、对导频结构有特殊要求的问题,提出了2种基于子载波分组信道估计改进算法。改进算法通过子载波分组将多天线信道估计转换成单天线信道估计来获取导频子载波信道响应,避免了大矩阵求逆运算,降低了算法的复杂度;利用DFT滤波算法或LMS自适应滤波算法得到整帧所有符号的信道响应,实现算法复杂度不变、估计性能的提高。理论分析和仿真结果表明,改进算法与传统的信道估计算法相比较,具有较低的复杂度和更好的估计性能。     

基于隐藏导频的多频带正交频分复用超宽带稀疏信道估计

在多频带正交频分复用超宽带系统中,基于隐藏导频提出一种稀疏信道估计算法.通过隐藏导频而估计出信道,利用广义信息论准则建立代价函数并探测出非零抽头位置,修正得到稀疏信道估计值,通过降低估计维数提高了算法的估计性能.同时,分析了算法性能和克拉美-罗界(CRB).仿真结果表明,稀疏信道估计算法比传统算法的性能明显提高,且性能更接近于CRB.     

基于简化单一导频结构的信道估计方法研究

不同信道模型对信道估计有很大的影响,导频结构的设计必须选择合理的导频间隔。针对传统信道模型难以全面描述多径衰落和噪声对信道估计的影响,以及传统导频结构存在导频数量过多、计算复杂高等问题。本文建立了自定义信道估计模型,该模型充分考虑了时变频率选择性和广义平稳信号的非相关散射特性;同时,提出了基于梳状导频图案的简化单一导频结构,该导频结构根据导频间隔等间距的交错截取导频信号。仿真表明:该方法减少了导频数量,提高了频带利用率。同时,与二维导频结构相比,有效降低了计算复杂度;与传统结构相比,误码率降低了1-2 d B,该方法可广泛应用于信道估计中的导频图案设计,具有很强的实用性。     

无线通信中基于导频的OFDM信道估计算法仿真研究

提出了利用三次样条插值算法和最小均方误差(MMSE)算法代替线性插值算法和基于变换域的插值算法对OFDM系统的数据符号处的信道系数进行估计,并且在导频间隔不同时对4种算法进行了比较分析。仿真结果表明:改进后的算法可以大大节省系统的信噪比增益;在同时考虑计算复杂度和估计性能的条件下,导频宽度不同时,应采用不同的插值算法。当子信道具有频率选择性时,三次样条插值算法是最佳选择。     

正交频分复用-多天线系统的盲信道估计算法

为了解决多天线系统的识别模糊问题,提出一种基于系统输出信号二阶统计的正交频分复用多天线(OFDM-MIMO)系统盲信道估计算法。该算法从频域角度出发,从而将有限冲击响应信道的识别简化为一系列的无记忆系统识别问题。利用信道频率相关特性降低了算法复杂度,同时解决了算法对样本数的依赖问题。为了去除盲识别的模糊度,设计了带少许导频插入的OFDM-MIMO系统结构,研究了算法的估计精度及其对信道容量的影响。仿真结果表明:2发2收,1024子载波的OFDM-MIMO系统在信噪比为20dB时盲估计的归一化均方误差约为10-2。另外,子载波信道的容量结果表明,在信道变化较快时该文提出的盲估计算法相对于训练方法有明显的容量优势。     

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.     

基于二进制粒子群算法的OFDM稀疏信道导频优化

在正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)稀疏信道中,合理的导频设计可以提高信道估计的性能,以测量矩阵的互相关最小化作为目标,提出一种基于二进制粒子群算法的导频优化方案,引入混沌初始化机制来保证初始粒子均匀地分散在解空间里,通过粒子变异机制来保证种群的快速收敛.根据实验和仿真结果可以看出,与随机搜索导频优化算法、逐位置导频优化算法以及最小二乘法相比,该算法能够有效节省导频的开销,提高频谱利用率,具有更好的信道估计性能.     

大规模MIMO系统中基于空时相关性的导频减小算法

在大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统信道估计过程中,基站向用户端发送导频信号.由于导频数量与基站发射天线的数量成正比,传统信道估计过程会产生巨大的导频开销,尤其是对于采用频分双工通信方式的(frequency-division duplexing,FDD)大规模MIMO系统.为了解决这一问题,通过利用无线MIMO信道的空间公共稀疏性和时间相关性,提出一种基于压缩感知(compressed sensing,CS)技术的导频开销减小算法,其中,空时相关性用来提高信道估计精度.该算法能够在未知大规模MIMO系统信道稀疏度的情况下,自适应地获取精确的信道状态信息.分析和仿真结果表明提出的算法在减少导频开销方面优于局部公共支撑算法,同时能够维持良好的信道估计性能.     

一种TDCS自适应粒子群导频优化设计算法

为了解决变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)基函数存在不可用频带而产生的导频优化设计问题,提高TDCS的信道估计精度,提出了基于自适应粒子群算法的TDCS导频优化设计.构建TDCS信道估计模型,分析不可用频带对信道估计性能的影响并建立导频优化模型,设计导...     

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。     

一种非线性直接判决的OFDM电力线通信盲信道估计算法

对OFDM低压电力线信道的特性进行了分析.采用OFDM技术的低压电力线信道具有周期时变的特性,为了跟踪这种特性,提出了一种非线性直接判决的OFDM电力线通信盲信道估计算法.该算法利用接收机接收到的频域信息进行非线性的直接判决,因而无需辅助的导频信息.仿真结果表明,该算法能够很好地跟踪信道的周期时变特性,误码率性能明显优于线性的导频信号辅助信道估计算法.     

基于压缩感知的OFDM稀疏信道估计导频优化算法

研究了在正交频分复用（OFDM）系统中基于压缩感知信道估计的导频图案设计问题.为了优化信道估计的性能,提出了优化算法,在基于压缩感知的测量矩阵互相关最小化准则的基础上,通过增大随机生成数进行分组,分别计算每组的互相关值,再进行比较求互相关的最大值从而获得导频图案.仿真结果表明,与使用基于测量矩阵互相关最小化准则的导频图案相比,该优化算法得到的信道估计的最小均方误差要低30%.