MIMO SC-FDMA系统中半盲信道估计新方法

单载波频分多址(SC-FDMA)已经被3GPP确定为长期演进(LTE)上行链路的多址接入方式,它是正交频分多址(OFDMA)的一种改进形式,多入多出(MIMO)技术也是LTE中的关键技术.文中提出一种应用于MIMO SC-FDMA系统的半盲信道估计方法,它联合了基于训练的最小二乘(LS)准则以及基于线性预测的盲约束.仿真结果表明,在采用相同数量的训练符号时,文中提出的方法明显优于传统LS算法.     

一种适于小波包多载波系统导频信道估计的方法

提出了一种适于小波包多载波系统信道估计的导频插入方法．该方法结合小波包多载波系统树型结构的分解特性以及不同频率对相干时间的影响,将子载波在树型结构的基础上分成若干个组,并结合等差原理,引入时域不等间隔的导频模式,实现导频的合理分配．在上述方法中,高频部分插入了相对较多的导频,使得总的导频数减少的同时,能够更好地估计多普勒频移的影响．仿真结果表明,在载波调制过程中,采用不等间隔导频模式与传统的等间隔块状导频模式相比,当导频个数减少14％,信噪比为20dB时,误比特率降低了19．6％;并且不论多普勒频移如何变化,系统总能在多径瑞利衰落信道中保持良好的性能．     

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。     

MIMO系统中基于空时分组码的信道盲估计算法

提出了一种基于空时分组码的信道盲估计算法,算法利用空时码的码构造进行盲估计。通过对信道输出进行子空间分解发现,如果信号子空间完全由信道参数确定,则可以对信道参数进行估计。该算法针对的是一般的空时分组码结构,文中通过仿真验证了一些特殊的分组码的信道估计性能。     

CDMA系统中一种基于导频的自适应信道估计

提出了一种面向直接序列扩频(DS-CDMA)通信系统的基于导频信号的自适应信道估计方法，该方法在CDMA前向链路上采用计算效率高、易于实现的导频信号滤波器，针对不同的移动信道环境，可以从事先计算得到的表中选出最优导频信号滤波器系数，以实现自适应信道估计，仿真结果表明，采用了这种自适应信道估计方法的CDMA系统的误码率性能比非自适应系统有很大提高。     

大规模MIMO系统中基于DFT信道估计的导频污染消除方案

在大规模MIMO系统中,当基站不存在协作时,随着基站天线数的无限增加,快衰落效应和非相关噪声都能被平均掉,导频污染成为制约大规模MIMO系统性能的瓶颈。基于此,本文提出了一种基于离散傅立叶变换(DFT)信道估计的导频污染消除方法,在时域信道冲击响应中通过DFT和IDFT变换把有用的信号长度之外的污染信号当成一个样本,利用有用信号之外的污染信号样本生成一个阀值,通过引入这个预设的判决阀值,筛选出有效的信道冲击响应,消除导频污染造成的干扰。改善了信道估计的性能。仿真结果表明,在大规模MIMO系统的信道环境下,本文提出的方法可以进一步提高信道估计的精度,提高大规模MIMO的性能。     

一种适用于分布式MIMO信道测量系统的最优导频设计

研究适用于分布式MIMO无线通信信道测量系统的低峰均功率比导频信号优化方法和低复杂度多天线信号发送方案.为使发送信号的峰均功率比最低,采用OFDM技术,根据导频的长度、离散傅里叶变换的尺寸和子载波的映射方式,搜索最优的恒模零自相关(CAZAC)序列作为基序列.由最优基序列生成的OFDM发送信号峰均功率比低至2.556 dB.对第1根天线发送信号的采样点逐个移相,就可生成其余多根天线的发送信号.为支持分布式MIMO信道测量,采用所设计的信号帧格式的发送信号在时域和频域都可分离.与现有方案相比,所提出方案具有发送信号峰均功率比小和实现复杂度低的优点.     

MIMO-OFDM系统的基于补码的信道估计

从信道模型和补码序列、导频设计和信道估计、仿真结果等方面对MIMO—OFDM系统进行了全面的分析。从仿真结果可以看出,在较低的复杂度下,估计信道的精度和收敛性能都证实了所分析的结果。     

一种适用于正交频分复用通信系统的信道估计盲算法

提出了一种适用于正交频分复用(OFDM)通信系统的信道估计盲算法,给出了该算法的理论基础和计算机仿真结果.该算法以子空间方法为基础,并利用了OFDM通信系统协议中的循环前缀信息.该算法还考虑了现有OFDM协议中的空闲子载波信息,并具有计算量相对较小、抗循环前缀长度不足和抗信道长度过估计等优点.     

SC-FDE/MIMO技术在宽带无线接入系统中的应用研究

简要介绍了无线宽带接入系统物理层研究的两种重要技术:单载波频域均衡(SC FDE)技术和多入多出(MIMO)技术。然后,给出SC FDE+MIMO系统的模型结构,并重点讨论了该系统模型的频域均衡系数,以及信道估计和信噪比估计的算法实现。最后,给出SC FDE+MIMO系统的性能仿真结果。     

基于PN序列的MIMO-OFDM系统信道估计

基于为MIMO-OFDM系统设计了一种训练序列,并给出了相应的信道估计算法.提出使用PN序列代替传统OFDM系统中的循环前缀作为训练序列,并且不同发射天线选择相互正交的PN序列,利用PN序列的自相关性和互相关性,采用时域相关的方法估计多信道.与传统采用频域导频的信道估计器相比,该方法由于无需矩阵求逆,能够大大降低计算复杂度,同时PN序列作为OFDM符号的一部分可以实时估计信道,具有跟踪时变信道的能力.仿真结果表明该估计是无偏的,而且均方估计误差极小.     

低复杂度的大规模MIMO分布式信道估计

针对大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)系统传统信道矩阵获取方式导频开销大、计算复杂度高的问题,提出了一种低复杂度的二阶段分布式信道估计方案。该方案的初始阶段在基站侧采用传统压缩感知算法恢复信道矩阵,第2阶段在用户端利用信道的时间相关性,将大规模MIMO的角度域信道分解为密集部分和稀疏部分,并分别估计以实现连续信道追踪。稀疏部分信道通过所提的分布式自适应弱匹配追踪(distributed adaptive weak matching pursuit, DAWMP)算法,利用子信道的联合稀疏性进行多维重建。相比于线性最小均方误差(linear minimum mean square error, LMMSE)算法,所提方案的信道分解策略有效减少了在用户端进行信道估计的计算复杂度。仿真结果表明,所提算法与经典压缩感知信道估计算法相比,计算复杂度降低了约33%,算法性能提升了约0.5 dB。     

Selective transmission and channel estimation in massive MIMO systems

Massive MIMO systems have got extraordinary spectral efficiency using a large number of base station antennas, but it is in the challenge of pilot contamination using the aligned pilots.To address this issue, a selective transmission is proposed using time-shifted pilots with cell grouping, where the strong interfering users in downlink transmission cells are temporally stopped during the pilots transmission in uplink cells.Based on the spatial characteristics of physical channel models, the strong interfering users are selected to minimize the inter-cell interference and the cell grouping is designed to have less temporally stopped users within a smaller area.Furthermore, a Kalman estima-tor is proposed to reduce the unexpected effect of residual interferences in channel estimation, which exploits both the spatial-time correlation of channels and the share of the interference information. The numerical results show that our scheme significantly improves the channel estimation accuracy and the data rates.     

MIMO-OFDM系统信号检测和信道估计算法

文章针对MIMO-OFDM系统提出了一种局域化的最大似然信号检测算法,通过调整每个发送天线信号集中的搜索点邻域大小,在计算复杂度与系统性能之间折衷。仿真结果表明,该信号检测算法显著降低了计算复杂度;同时提出了一种基于导频训练序列的信道估计算法,采用该算法得到的信道估计均方误差结果接近理论极限值,系统误码率非常接近已知信道频响情况的性能。     

MIMO系统中有限反馈条件下的低功耗波束设计

为减小能量受限的多输入多输出(M IM O)系统的发射功率,该文提出了一种低功耗波束成形算法。该算法用特征矢量作为波束系数,用凸函数优化的方法优化波束之间的功率分配,使得系统在满足一定误符号率(SER)的前提下,发射功率最小。为减少反馈,该算法在发端仅需用有限的信道反馈信息——信道的相关矩阵信息或信道的均值信息,而不需完全的信道信息。结合正交空时码,该算法没有任何速率损失。仿真结果表明,与等功率波束成形算法相比,该算法能够有效地降低功耗。     

基于深度学习的MIMO系统联合信号检测与信道译码

为进一步提高多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统性能,研究了深度学习方法来联合解决MIMO系统信号检测与信道译码问题.通过将深度神经网络、自动编码器神经网络与传统MIMO通信系统的物理层架构进行有机融合,构建了基于神经网络的MIMO系统模型,可获取系统发射端的信息比...     

MIMO系统中基于树形码本的高效反馈方案

为了进一步降低有限反馈系统的反馈量,提出一种基于树形码本的高效反馈方案.对于具有时间相关性的信道,下一时刻最优码字的分布取决于当前时刻波束成形矢量,树形码本的特点是同一支上的码字在矢量空间上距离较近,在已知当前时刻码字的条件下,将搜索范围限定在一个小码本内,从中搜索最优码字,从而降低反馈量.仿真结果表明:基于树形码本设计的高效反馈方案能在不降低系统性能的前提下有效地减少系统反馈信息量;反馈量的减少和信道多普勒频偏有关,多普勒频偏越小,信道的变化越缓慢,搜索码本也越小,反馈量改善效果就越明显.因此,在具有时间相关信道中,利用所提出的基于树形码本的高效反馈方案,能以较低的反馈量获取与传统方案相似的系统性能.     

MIMO-OFDM系统中LS时域信道估计的一种简化改进算法

研究基于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中的信道估计算法。主要工作在训练序列最小均方(LS)准则信道估计算法的研究上,在以LS时域信道估计基本算法为前提下,提出了一种改进的LS时域信道估计算法及固定长度的时域截取算法,此算法可以大大降低计算的复杂度,结合MATLAB仿真对此改进算法的有效性和可行性进行了分析,得出了比较理想的仿真结果。     

基于3GPP-SCM的MIMO信道多普勒功率谱性能研究

多普勒功率谱是分析无线信道的一项重要指标,对接收机的调制解调都存在一定的影响.随着多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统的发展,经典多普勒功率谱已经不再适用于MIMO信道的分析.为了更好地分析与更准确地预估MIMO系统的多普勒功率谱.基于第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)的空间信道模型(spatial channel model,SCM),对角度谱为拉普拉斯分布时无线信道的多普勒功率谱进行了理论分析与推导,并结合SCM模型的空时相关性提出了统计多普勒功率谱的方法.在MATLAB仿真平台上,通过配置特殊的发射信号提取各径的衰落系数并统计了数值结果.仿真结果表明,MIMO信道下的多普勒功率谱不仅由用户终端移动速度、中心载波决定,入射波角度分布对其分布也起着决定性的影响.     

存在相位噪声和信道估计偏差影响的空相关MIMO-OFDM系统的性能分析

为了进一步了解相位噪声和信道估计偏差在空相关多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中的作用,对存在相位噪声和信道估计偏差影响的空相关MIMO-OFDM系统的性能进行了分析.利用模型表达了空相关MIMO-OFDM系统的复包络信号,推导了在相位噪声和信道估计偏差影响下的空相关MIMO-OFDM系统的有效数据符号的信噪比表达式,给出了在相位噪声和信道估计偏差影响下的空相关MIMO-OFDM系统的差错性能指标.研究表明,理论计算和计算机仿真的空相关MIMO-OFDM系统的差错性能结果在各种不同相位噪声和信道估计偏差影响下都比较吻合.