OFDM系统中信道估计的研究

正交频分复用（OFDM）用于第四代移动通信系统,而OFDM的信道估计是一项关键技术。总结了基于导频辅助的信道估计常用算法,研究了LS、MMSE和改进的LMMSE算法的原理及其在OFDM信道估计中的应用。结合仿真对信道估计算法进行了分析与讨论。结果表明正交频分复用系统性能的提高是以系统的复杂度为代价的。     

基于数据相关叠加训练序列的载波频偏与信道联合估计

针对正交频分复用(OFDM)系统对载波频偏敏感的问题,提出一种载波频偏与信道的联合估计算法。通过相邻2个OFDM符号间的相位差进行频偏估计,使用迭代算法提高估计精度。利用数据相关叠加训练序列在频域的特性,对2个连续的OFDM符号进行信道估计,并且采用基扩展模型拟合信道提高估计性能。仿真结果表明,该算法可在不增加系统复杂度及带宽的情况下实现载波频偏及信道的稳健估计。     

OFDM系统信道估计的研究

OFDM(正交频分复用)系统以其抗多径衰落和较高的频带利用率,得到了众多领域的广泛应用。本文就OFDM系统中关键技术之一的信道估计技术进行了介绍。并分别叙述了OFDM系统和信道估计的意义,归纳了信道估计的分类,最后介绍了各种信道估计算法。     

基于短训练序列的OFDM时频同步算法

简要介绍几种OFDM同步算法,在此基础上提出一种基于短训练序列的联合CP的时频同步算法,这种算法可以在多径衰落信道的情况下提高OFDM系统的定时和频偏估计的准确性,同时减小系统的误码率,最后利用软件对联合算法在多径信道情况下进行仿真与分析,并且获得良好的仿真结果.     

信道估计误差对功率分配算法的影响分析

自适应功率分配技术可以最大限度提高OFDM传输系统的信道容量和传输质量.是多用户OFDM系统中的关键技术.分析和比较了非理想信道估计情况下,信道估计误差对当前三种主要OFDM适应功率分配算法性能的影响.仿真结果表明,无论是理想信道估计还是存在误差的非理想信道估计条件下.理想频谱平衡算法和迭代频谱平衡算法的性能总是优于迭代注水算法.但是,随着信道估计误差的不断增大,迭代注水算法的性能具有较好的稳健性.对设计实际系统有重要的指导意义.     

基于粒子滤波的OFDM盲信道估计方法

为了精确估计OFDM系统信道响应,提出一种基于粒子滤波的OFDM信道盲估计方法。该方法将OFDM信道建模为一阶时变自回归模型。利用基于子空间分解的方法得到初始信道响应,通过带反馈的粒子滤波方法更新信道响应和模型参数,实现对OFDM信道的估计。仿真结果表明,该方法不仅能对非时变信道进行有效估计,而且可以较好地跟踪时变信道,算法能够快速收敛。     

一种基于EM-MAP的联合CFO双选信道估计算法

针对在双选信道下OFDM系统需要同时获取精确的载波偏移和信道状态信息, 而采用贝叶斯MAP算法进行联合载波频率偏移和信道状态估计复杂度过高的问题, 提出一种基于EM-MAP的联合CFO双选信道估计算法。首先利用基扩展模型解决信道状态由于快时变带来的可辨识问题, 然后引入期望最大化(EM)算法对系统的载波频偏和信道状态信息进行联合估计, 避免大规模的矩阵求逆, 降低算法复杂度。仿真结果表明, 该方法能获取与MAP算法相当的估计性能, 且大幅度降低了复杂度, 有效地解决了双选信道下进行联合估计复杂度过高的问题, 具有很好的实用性。     

基于小波去噪的OFDM信道估计技术研究

信道估计能够为OFDM系统提供相干解调和空时译码所必须的信道信息,是OFDM系统接收机中非常重要的一个环节,如何降低无线信道的噪声,提高信道估计精度,是关乎整个通信系统性能的重要问题.提出了一种将小波去噪应用到OFDM系统无线信道估计中的方法,利用LS算法得到导频位置频域响应后进行小波去噪,然后插值得到整个信道的频域响应,可以减少多径衰落信道中的噪声和ICI对于信道估计精度的影响,减少系统的误码率.在SISO-OFDM和MIMO-OFDM系统,无线移动信道环境下的仿真表明,与传统的信道估计方法相比,在低信噪比的情况下,提出的信道估计方法能够提供2-3dB的性能改善.     

基于PSAM的OFDM系统仿真及性能分析

为了分析信道估计和循环前缀对提高正交频分复用(OFDM)系统性能的具体作用.首先简要介绍了OFDM基本原理,然后在理想同步情况下,重点分析了循环前缀(CP)和信道估计算法对OFDM系统性能的影响.在给出OFDM系统模型的基础上,用MATLAB语言实现了整个系统的计算机仿真.最后给出在不同的信道条件下,循环前缀(CP)和信道估计算法对OFDM系统误码率影响的比较曲线.从仿真曲线可以看出:高斯信道下循环前缀的作用并不显著,因为这时没有信道时延,也就不会产生ISI;但是当存在多径瑞利信道的时候cp的作用就显得很重要;MMSE估计法明显优于LS估计法.得出理想结论.     

高速移动场景下OFDM系统的联合信道频响估计和数据检测算法

提出一种高速移动场景下OFDM系统的联合信道频响矩阵（CFR）估计和数据检测算法。使用CFR矩阵的MMSE近似模型减少未知参数量,并提出基于EM算法的迭代算法,求解联合CFR矩阵估计和数据检测问题。计算机仿真表明：该算法可以在较少的迭代次数下收敛,并且检测误比特率接近接收端已知理想信道状态的情况。     

基于加窗型DCT-Ⅳ的OFDM系统的信道估计算法

在总结传统的基于离散傅里叶变换（DFT）的正交频分复用（OFDM）系统的信道估计算法的基础上,提出了一种新的基于加窗型的第四类离散余弦变换（DCT-Ⅳ）的OFDM系统的信道估计算法。该算法利用DCT变换的对称特性消除边缘效应,并且使用加窗抑制信道冲激响应的频谱泄露,然后用低通滤波器消除信道高斯白噪声的干扰。仿真结果表明：在多径衰落信道下,该算法优于基于DFT的信道估计算法,是一种可行而且有效的信道估计算法。     

基于MAP算法的OFDM系统迭代信道估计

提出一种运用在OFDM系统中的迭代最大后验概率信道估计方法。译码器利用信道估计值形成译码模块的软信息,通过交织,反馈到信道估计模块中,使外信息在信道估计模块和译码模块之间循环迭代。信道估计模块中采用线性最小均方误差算法对信道参数进行估计。通过信道估计模块和译码器之间软信息的循环迭代,充分利用有效的外信息,降低误码率,提高OFDM系统的性能。     

稀疏信道下OFDM信号的迭代检测方法

提出了一种适用于稀疏信道环境的OFDM信号迭代检测方法。该方法采用导频进行初始化信道估计,使用数学期望最大（EM）算法迭代检测OFDM信号。该方法需要已知信道的路径时延信息、噪声方差和信道冲击响应的协方差矩阵,因此同时给出了这些参数的估计方法。仿真结果证明了这种迭代算法的有效性,而且使用估计的信道参数时的系统性能和理想参数条件下的性能接近。     

基于导频的OFDM无线通信信道估计算法

信道估计是无线正交频分复用(OFDM)通信中的重要环节,直接影响OFDM通信的均衡效果和动态数据流分配.在最小二乘法(LS)信道估计算法的基础上提出了一种改进的信道估计算法,该算法在两个导频符号之间,利用前一个符号估计得到的信道频率响应来均衡下一个符号的信道频率响应,在两个导频符号之间形成一个判决反馈回路.这种算法不仅改善了LS信号估计算法单纯的线性关系,而且避免了误差扩散.实验结果表明,该算法计算简单,大大提高了系统的传输效率.     

针对时变OFDM信道的一种盲估计改进算法

OFDM盲信道估计技术可以在不需要导频的情况下,估计出信道的状态信息,能有效节约带宽,提高频谱利用率。分析了一种基于子空间SVD方法的盲信道估计技术,在此算法基础上提出了针对时变信道的估计方法,并就现有方法估计精度较低的问题,提出了一种利用信道相关特性进行λ加权的优化算法。对算法进行了蒙特卡罗仿真,仿真结果表明该算法能够有效改善信道估计性能,并且具有较低的复杂度。     

基于小波去噪与离散余弦变换相结合的正交频分复用系统信道估计算法

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)信道估计算法没有处理循环前缀之内噪声的问题,提出了一种基于小波去噪与DCT插值相结合的正交频分复用(OFDM)系统信道估计方法。首先,采用最小二乘(LS)法对接收到的导频信号进行信道初步估计;然后,对LS法估计出的结果进行离散小波阈值去噪处理;最后,利用DCT插值对循环前缀内的噪声再次处理,以进一步减小噪声的影响。在Matlab 2012平台上仿真,与传统的基于DCT信道估计算法相比较,误码率相同的条件下,所提算法的信噪比(SNR)性能提升了1 dB左右;均方误差相同的条件下,所提算法的SNR性能提升2 dB左右。仿真实验结果表明,该算法能够较好地减小加性高斯白噪声(AWGN)的影响,并有效提高信道估计的准确度,其总体性能较基于DCT的信道估计算法更优。     

基于LS算法的OFDM信道估计的研究与改进

OFDM信道估计中,LS算法因其运算简单,得到了广泛应用。但是在实际的系统中,由于有非理想因素的存在,使得该算法受到载波间干扰（ICI）噪声的影响;并且突发传输时,信道响应会受到外界噪声的干扰,使估计的信道响应幅值在一定范围内上下波动,并带有尖峰和毛刺。为了解决此问题,提出了一种基于LS算法的最优化FIR滤波器（切比雪夫滤波器）信道估计算法。切比雪夫滤波器在过渡带衰减很快,和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小,因此该算法较之传统的加窗算法,能保证局部频率点的性能也是最优的,进而有效地减小均方误差（MSE）。在高斯白信道环境下引入突发噪声,对所提方案进行了仿真,其结果验证了该方法能有效消除通带内因突发传输引起的毛峰和尖刺。     

一种基于加窗基扩展模型的OFDM信道估计算法

针对双选择衰落信道下OFDM系统中基于复指数基扩展模型（CE-BEM）的信道估计算法存在的不足,提出了一种基于加窗的基扩展模型信道估计算法。该算法通过时域加窗和去窗处理来减少CE-BEM存在的频谱泄露,并抑制多普勒频移对估计性能的影响;利用设计的导频方案,简化数学模型;再通过正交映射对估计的基扩展模型系数进行转换,从而进一步提高信道估计的精确度。同时采用归一化均方误差和误码率来衡量信道的估计性能,实验仿真表明,提出的算法在高速的移动环境下能有效提高估计性能。