5G系统中基于解调参考信号的信道估计方法

5G系统使用解调参考信号(Demodulation Reference Signal,DMRS)用于下行信道估计,工程中通常采用插值法得到数据位置信道响应,考虑实际信道中噪声的影响,频域采用线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Squared Error,LMMSE)插值算法。针对LMMSE需要获取信道先验统计特性以及存在矩阵求逆运算量大问题,利用信号时域内能量集中特点估计出信道均方根时延、信噪比和信道自相关矩阵,对于DMRS信号在频域上间隔较大、DMRS信号所在子载波相关性不强的问题,通过引入导频加密方法提升DMRS信号所在子载波间的相关性以提升信道估计性能,并通过滑动窗口插值方法进一步降低LMMSE算法求逆运算复杂度。仿真结果表明,所提算法均方误差和误码率总体均优于线性插值和基于矩阵奇异值分解的LMMSE算法,并与传统LMMSE算法相比性能极为接近,而且复杂度降低了99.85%,适合实际工程应用。     

OFDM信道估计中插值算法的性能研究

由于无线电波信号在移动通信信道的传输过程中很容易受到多径和衰落效应的影响,所以就需要采用信道估计技术来跟踪信道响应的变化。在估计出导频子信道的频响后,频域内就需用插值算法做相应的内插运算,才可以得到数据子信道的频域响应。论文介绍了四种插值算法,包括常值插值、线性插值、拉格朗日插值和牛顿插值,并通过matlab仿真发现了几种算法的优缺点。     

TD-LTE-A上行信道估计中基于加权的插值算法

TD-LTE-A上行信道估计中的线性插值算法只利用数据两端的两个导频位置的信道响应进行插值,不能很好拟合信道响应。针对此问题,提出了基于加权平均的插值算法。该算法以线性插值算法为基础,首先利用连续3个导频位置的信道响应进行线性插值得到数据位置的两个初步插值结果,再在此基础上引入权值α,最后对初步插值结果进行加权得到数据位置的信道响应。在EPA环境下的MATLAB仿真结果表明,相对于线性插值算法,基于加权的插值算法在不过度增加计算复杂度的情况下能降低系统的误比特率。     

一种适用于DVB-T系统的信道估计算法

提出了一种基于导频的信道估计算法,该算法在最小平方误差(LS)算法的基础上采用两维插值的方法估计出无线信道的频域响应,即在时域上进行线性插值,然后利用最大似然(ML)算法进行频域插值。在地面数字视频广播(DVB-T)系统中的仿真结果表明,该复合算法具有较高的性能。     

OFDM系统基于二维核回归算法的衰落信道估计

提出了一种低复杂度的基于二维核回归平滑的时间频率双衰落信道估计算法.该方法首先采用LS算法估计导频处的信道增益并利用分段线性插值方法得到数据子载波处的信道增益,然后分别利用两个级联的一维核回归平滑器在时域和频域对信道矩阵进行二维平滑,以消除由信道噪声、ICI和插值误差等引入的估计误差.对插值和平滑分别进行优化处理,因此具有计算复杂度低、性能优良等优点.数值仿真表明:该算法性能较LS算法和1维DFT算法有较大的改进;与1维LMMSE算法相比性能相差很小,在低信噪比时甚至超过了后者.     

一种新的MIMO-OFDM系统自适应快时变信道估计算法

为了能够获得较精确的快时变信道估计,利用模糊模型拟合快时变信道,提出了一种新的信道估计算法。算法采用自适应技术进行导频子载波频域传输函数模型参数的识别,然后通过插值拟合全部信道的频域传输函数。仿真结果表明,在系统多普勒频移小于0.1的情况下,信道估计的MSE性能得到改善。     

一种基于GY／T220．1-2006标准的OFDM信道估计算法

在卫星移动多媒体广播系统中,由于多普勒频移及多径影响,信道是时变的,需要估计出信道的时域或频域响应来消除时变信道对传输信号的影响。针对GY/T 220.1-2006标准的导频插入图案,提出了一种基于LS估计准则、在时间轴方向二维线性内插、频域轴方向变换域内插的信道估计算法。仿真结果表明,在不同多径信道的情况下,随着信噪比的增加,该算法的性能均优于最近插值、线性插值和低通滤波插值算法。该算法计算复杂度较spline插值和cubic插值低,适于硬件实现。     

基于线性插值的RF-导频插入DDO-OFDM系统的仿真分析与实验验证

RF-导频（RF-pilot）插入的直接探测光正交频分复用（DDO-OFDM）系统通过调节载信比（CSPR）可以有效对系统传输性能进行优化,是高速短距离局域网传输的备选方案之一。在该系统下,利用导频子载波处信道估计结果,提出一种基于线性插值与时域平均的信道估计方法,用于实现非导频子载波处信道响应的估计。本文方法可以实时跟踪信道变化,有效抑制噪声影响。仿真中,13个导频子载波用于信道估计,采用线性插值与时域平均的方法估计出非导频子载波处的信道响应,传输4-QAM映射的20 Gbit/s信号在光纤中传输400 km。与背靠背相比,在误码率（EBR）为1×10^-3时,几乎没有光信噪比（OSNR）损伤。通过原理验证性实验,验证了本文方法在RF-pilot插入DDO-OFDM系统中用于信道估计的可行性。     

OFDM系统中插值技术的研究与实现

导频辅助信道估计法是OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统中的主要信道估计方法,使用LS方法估计导频点处的信道响应,然后使用插值法可以获得信道的全响应.本文详细介绍了各种插值算法,包括线性插值算法、高斯插值算法和基于DFT的插值算法.所有涉及到的插值算法的应用背景是数字地面电视系统（DVB-T,Digital Video Broadcasting-Terrestrial）.应用于测试系统,我们将对比分析三种算法的均方误差性能和运行时间性能.     

短波环境中频域差分解调器误码率性能分析

在短波信道条件下,分析了正交频分复用系统中标准的频域差分解调和相位纠正的频域差分解调的误码率性能,并给出了频域差分解调的OFDM系统子载波数N的优化值.理论分析与仿真结果表明:对于典型短波信道,多径延迟扩展对系统优化的频域差分系统的误码率性能影响不大;对于快速衰落的短波信道,系统优化的频域差分系统仍然遭受多径延迟扩展和时变干扰的影响且有较大的误码平台.此外,在快速衰落短波信道环境下相位纠正的频域差分解调器性能优于常规的差分解调器性能.     

一种无需导频的适用于差分OFDM系统的符号与采样钟联合同步方法

该文提出了一种适用于OFDM系统的联合符号和采样钟同步校正方法,其中同步校正是在数字域通过改变对接收过采样信号的插值(interpolation)和抽取(decimation)实现的。这种方法在发送端相邻载波间采用差分QPSK调制,在接收端利用QPSK的差分解调信号获得同步误差信号,从而获得关于OFDM符号同步和采样钟同步调整的算法,其特点是无需专门的同步导频信号。所提出算法的同步性能在高斯白噪声信道和多径衰落信道均得到验证。     

一种改进的OFDM系统盲信道估计算法

在OFDM通信系统中,信道参数估计一直是个备受关注的问题。本文利用接收端分集,提出了一种改进的盲信道估计算法,它适用于有无虚拟子载波,有无循环前缀的各种情况,在一定的信道精度要求条件下,可以在一个OFDM 符号内进行信道估计。计算机仿真显示,在积累相同的接收符号时,本算法也比同类的盲信道估计算法的性能好。     

Performance Analysis of Analytic Interpolator for Comb-Type Pilot-Aided Channel Estimation in OFDM Systems Without ICI

Pilot-aided channel estimation in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems often needs an interpolation technique to construct the channel frequency response on nonpilot subcarriers. Many studies on interpolations have been published; however, the performance of interpolations such as cubic spline interpolation and linear interpolation is limited by either the number or the position of the pilot subcarriers. This paper proposes an analytic interpolator developed using a linear least square criterion to replace conventional interpolation techniques for comb-type pilot-added channel estimation in OFDM systems without inter-carrier interference. The performance evaluation of the analytic interpolator is performed both on the basis of theory and through simulation, and the results from both the analyses are found to be in good agreement. The simulation results show that the proposed method can effectively mitigate the ill-influences of limitations on the number and position of the pilot subcarriers and that it also outperforms the cubic spline interpolation and linear interpolation, especially for short or nonequidistant pilot patterns.     

DVB-T2系统信道估计算法的研究

信道估计技术是OFDM宽带无线通信系统中的关键技术之一.提出一个DVB-T2系统新的信道估计算法,根据接收到的导频点的信道响应并进行时域插值的结果,优化DVB-T2系统中不同导频图样下频域插值器的开销和性能,从而达到不同导频图样下频域插值器的开销和性能的最优化.     

Interaction between Symbol Timing Offset and Channel Interpolation in OFDM Systems: BER Analysis and Performance Degradation

In orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems, since the cyclic prefix (CP) is designed to be longer than the channel impulse response, there exists a certain range within the CP where symbol timing synchronization can be accomplished avoiding adjacent inter symbol interference. However, the appearance of a linear phase term across subcarriers in the frequency-domain due to symbol timing offset (STO) is known to affect the performance of channel interpolation. In this paper, we analyze the performance degradation due to the interaction between STO and channel interpolation in OFDM systems affected by multipath Rayleigh fading. Particularly, simple closed-form expressions for the bit error rate (BER) are obtained for different quadrature amplitude modulation constellations. Results show that there exists an irreducible BER floor due to STO and channel interpolation, which depends on the STO, the subcarrier index, the pilot spacing and the correlation between pilot subcarriers.     

一种适用于DCO-OFDM系统的DFT信道估计算法

针对直流偏置光正交频分复用系统中传统离散傅里叶变换(DFT)信道估计算法运算复杂度高和循环前缀(CP)内存在非有效信道系数的问题,提出厄米特对称的DFT(H-DFT)阈值改进信道估计算法。首先,根据信道时域响应变换到频域满足厄米特对称的性质,只需对有效子载波的信道频域响应做厄米特对称即可获得全部子载波的信道频域响应;其次,根据CP外噪声的平均功率对CP内的信道抽头数据设置阈值来滤除CP内的噪声。仿真结果表明:与传统DFT信道估计算法相比,H-DFT阈值改进信道估计算法有效降低了运算复杂度,在误比特率和均方误差方面也得到了明显的改善。     

Structure-Based Low Complexity MMSE Channel Estimator for OFDM Wireless Systems

Wireless communication systems utilizing orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmissions are capable of delivering high data rates over multipath frequency selective channels. This paper deals with joint estimation/interpolation of wireless channel using pilot symbols transmitted concurrently with the data. We propose a low complexity, spectrally efficient minimum mean square error channel estimator which exploits the correlation structure of channel frequency response for reducing the complexity. Specifically, it is shown that if pilots are inserted appropriately across OFDM subcarriers, the proposed algorithm requires no matrix inversion, thereby significantly relieving the computational burden without deteriorating the performance. Moreover, the knowledge of channel correlation is also not required for the proposed estimator. Simulation results validate that the proposed technique outperforms existing low-complexity variants in terms of mean square error and computational complexity.