OFDM系统中的导频插值算法研究

OFDM系统中,由于Doppler频移以及多径的影响,信道是变的,为了消除信道对传输信号的影响,需要对信道进行估计。现有的信道估计算法很多,每种算法都有其使用条件和适用范围,其中导频插值算法起着至关重要的作用。文章对现有OFDM系统中的导频插值算法进行了研究,对其仿真性能进行了分析,并对各种算法的性能进行了比较。     

基于导频的OFDM系统信道估计算法的研究

本文针对正交频分复用（OFDM）系统中导频信道估计算法,研究了几种常用的导频信道估计算法和插值算法,通过理论分析和实验仿真,分别对比分析了几种导频信道估计算法和插值算法的性能,为工程应用提供理论和实验依据。     

OFDM中基于导频的加窗FFT信道估计

正交频分复用（OFDM）是一种正交的多载波复用技术,分析了OFDM系统中基于导频的信道估计模型;基于导频的信道估计需要进行插值,为了降低插值算法的复杂度,研究了基于导频的FFT信道估计算法。由于直接FFT信道估计算法存在能量频谱泄露问题,提出了基于汉明窗函数的优化型加窗FFT信道估计的算法。实验仿真表明：在多径衰落信道下,该算法能够有效地提高OFDM系统的信道估计性能。     

基于LTE的导频信道估计研究

正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术是长期演进(LTE,Long Term Evolution)的核心技术之一.目前,基于导频的信道估计是OFDM系统中信道估计的常用方式.在基于导频的信道估计方式下,结合LS估计算法提出了一种下向插值算法(DWI).在LTE信道模型及导频结构下,通过MATLAB仿真工具,将该算法和现有各种算法的性能进行了比较和分析.仿真结果表明,使用结合LS估计算法和DWI算法的OFDM系统信道估计机制,具有复杂度低、易于实现的优点.     

OFDM系统中导频设置方式对信道估计算法性能的影响

着重研究采用基于导频信道估计算法的OFDM系统中导频的设置方式,推导得到导频设置数目的基本准则,并通过性能仿真对比,分析得到不同的导频设置图样对信道估计算法性能的影响.最后跟踪了目前多载波信道估计研究领域中有关导频设置的最新研究动向.     

一种OFDM导频的信道估计算法的研究

提出了一种基于编码的OFDM系统的导频符号迭代辅助信道估计。利用信道解码器中的APP符号来形成虚拟的导频。与原有的信道估计算法相比,此种算法不仅在一般的信道条件下具有良好的性能,而且更加适合快变信道条件下的OFDM系统。仿真结果表明:提出的OFDM信道估计算法不仅可以给出精度较高的信道信息,而且近似达到EM信道估计的性能。     

结合小波变换与子载波加权的OFDM-OQAM信道估计算法

基于IAM导频结构的OFDM/OQAM信道估计算法只考虑了导频周围数据点对于信道估计的影响,忽略了子载波相关性和噪声对信道估计的影响.在分析了IAM导频结构、子载波之间的相关性和接收端信道频率响应结构的基础上,提出一种结合小波变换和子载波加权的OFDM/OQAM信道估计算法.该算法中,首先通过导频与导频周围数据点对导频的干扰计算出信道的频率响应.其次,对频率响应进行加权处理.最后,用小波算法对加权后的频率响应进行去噪处理,减小噪声对信道估计的影响.实验结果表明,本算法改进了信道估计的性能,降低了信道的误码率.     

OFDM信道估计中基于随机导频的OMP算法研究

信道估计是正交频分复用（OFDM）系统中非常重要的一个环节,准确的信道状态信息是数据可靠接收的重要保证.文中具体采用基于随机导频的正交匹配追踪算法（OMP）对OFDM系统进行信道估计,通过与最小二乘（LS）算法性能对比,验证了OMP算法可以使用更少的导频获得较好的估计性能.并仿真分析了OMP算法对先验信道稀疏度的依赖程度,为实际应用提供了一定参考意义.     

基于整体最小二乘的联合信道估计及OFDM信号检测算法

针对现有的联合信道估计及OFDM信号检测算法性能不高的问题,该文提出一种基于整体最小二乘的联合信道估计及OFDM信号检测算法。该算法首先通过导频估计初始的信道信息,在此基础上不断地采用整体最小二乘进行OFDM信号检测及信道估计,有效缓解迭代模型误差的影响,加快了算法迭代的收敛速度,提高了信道估计的精度,从而降低了OFDM系统的误码率。该文推导的信道估计克拉美罗界及仿真结果均表明所提出的算法在时变信道环境下优于现有的联合信道估计及OFDM信号检测算法。     

基于导频的OFDM系统信道估计方法研究

正交频分复用(OFDM)技术采用多载波传输方式,成为了第四代移动通信核心技术。OFDM系统可采用基于导频的信道估计方法,提高信道传输的准确性。文章在matlab环境下对块状导频进行仿真,对最小乘二算法和最小均方误差估计算法进行了比较,经过实验得出,块状导频更适合于慢衰落信道。     

Performance analysis of channel estimation for LDPC-coded OFDM system in multipath fading channel

In this paper, the channel estimation techniques for Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） systems based on pilot arrangement are studied and we apply Low Density Parity Check （LDPC） codes to the system of IEEE 802.16a with OFDM modulation. First investigated is the influence of channel cstimation schemes on LDPC-code based OFDM system in static and multipath fading channels. According to the different propagation environments in 802.16a system, a dynamic channel estimation scheme is proposed. A good irregular LDPC code is designed with code rate of 1/2 and code length of 1200. Simulation results show that the performance of LDPC coded OFDM system proposed in this paper is better than that of the convolution Turbo coded OFDM system proposed in IEEE standard 802.16a.     

空时/频编码在OFDM系统中的应用

介绍了空时编码(STBC)和空频编码(SFBC)应用于OFDM系统,实现发射分集,并对基于梳状导频的LS(最小二乘)算法采用正交导频设计方案,把多天线信道估计转化为单天线信道估计,大大简化了运算。仿真结果表明,实现的空时和空频编码OFDM方案不仅误码性能良好,且具有系统实现复杂度低、接收机结构简单等优点。     

快时变环境下 OFDM系统中的信道估计

在OFDM系统中,怎样对快时变信道进行较为准确的估计是一个具有挑战性的课题。该文在利用信道基扩展模型的基础上,提出了一种适合于快时变环境下OFDM系统的信道估计方法,并且依据使估计的均方误差最小的准则,推导了相应最优的导频序列,包括最优的导频取值和最优的导频分布。可以证明,最优的导频序列是由一些相邻的等间隔等能量的子序列构成,每个子序列的导频之间满足一定的相位关系。仿真结果表明了所提估计算法在快时变环境下的有效性和采用所推导的最优导频序列进行估计的优越性。     

限幅OFDM系统中的判决辅助信道估计

在正交频分复用(OFDM)系统中，对基带时域信号限幅是通常采用的一种降低信号峰均比的方法，但是由限幅产生的非线性干扰使系统的信道估计和信号检测性能降低。本文针对OFDM系统的频域插值信道估计方案，分析了限幅对信道估计性能的影响，提出一种利用判决的信号辅助信道估计的方法，并分析了该方法为信道估计所能提供的最大信干比增益。理论分析和仿真结果表明这种方法能够提高信道估计的精度，从而提高信号检测的性能，降低接收机的误符号率。     

Improved Channel Estimation Based on Parametric Channel Approximation Modeling for OFDM Systems

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) together with high order modulation scheme requires accurate channel estimation to perform coherent demodulation. In this paper, improved channel estimation methods based on a parametric channel approximation model are proposed for the OFDM system using pilot subcarriers. This channel model is called fraction taps channel approximation (FTCA) model, which is defined as a finite impulse response (FIR) on some definitive delay taps that have a fraction tap delay spacing relative to the sampling interval. Then, based on the FTCA channel model, the minimum mean square error (MMSE) and least square (LS) estimators are derived. Simulations over non-sample-spaced channels prove that the use of the FTCA channel model can effectively eliminate the problem of multi-path delay estimation and reduce the signal subspace dimension of the channel correlation matrix, where the full-rank estimators using pilot subcarriers can be adopted, and consequently, improve the channel estimation performance.     

On the Power Allocation and System Capacity of OFDM Systems Using Superimposed Training Schemes

Channel estimation in multipath environments is typically performed using the pilot-symbol-assisted modulation (PSAM) scheme. However, the traditional PSAM scheme requires the use of dedicated pilot subcarriers and therefore leads to a reduction in the bandwidth utilization. Accordingly, this paper investigates a channel-estimation approach for orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems using a superimposed training (ST) scheme, in which the pilot symbols are superimposed onto the data streams prior to transmission. By using equally spaced pilot symbols of equal power and assuming that the number of pilots is larger than the channel order, it is shown that the channel-estimation performance is independent of the number of pilots used. The optimal ratio of the pilot symbol power to the total transmission power is analyzed to maximize the lower bound of the channel capacity. Overall, the current results show that the ST-based channel estimation schemes have a slightly poorer performance than the PSAM scheme but yield higher system capacity.     

基于差分空时调制的OFDM系统中的载波频率偏差估计算法

最近兴起的基于差分空时调制的正交频分复用系统可以采用非相干接收，从而避免了对时变多径信道状态信息的复杂估计，但存在的载波频率偏差会导致系统性能的下降。本文充分利用差分空时调制和循环前缀的特点，提出了的一种高效率高精度的频率偏差估计算法。该算法不需要任何辅助信号和信道估计，经过捕获和一次跟踪，解决了频率偏差的估计问题。理论分析表明，本文提出的算法能有效估计系统中存在的小数频率偏差。此外，仿真结果显示新算法在较低Eb／N0时，较常规算法有一个数量级以上的精度提高，而在高Eb／N0时可以有超过3个数量级的精度改善。     

Error probability minimizing pilots for OFDM with M-PSK modulation over Rayleigh-fading channels

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) with pilot symbol assisted channel estimation is a promising technique for high rate transmissions over wireless frequency-selective fading channels. In this paper, we analyze the symbol error rate (SER) performance of OFDM with M-ary phase-shift keying (M-PSK) modulation over Rayleigh-fading channels, in the presence of channel estimation errors. Both least-squares error (LSE) and minimum mean-square error (MMSE) channel estimators are considered. For prescribed power, our analysis not only yields exact SER formulas, but also quantifies the performance loss due to channel estimation errors. We also optimize the number of pilot symbols, the placement of pilot symbols, and the power allocation between pilot and information symbols, to minimize this loss, and thereby minimize SER. Simulations corroborate our SER performance analysis, and numerical results are presented to illustrate our optimal claims.     

频率选择性衰落OFDM的半盲信道估计算法研究

从系统性能分析和设计的角度详细地研究了基于无线HIPERLAN2通信协议的OFDM(orthogonal frequency division multiplexing，正交频分多路复用技术)系统信道估计与均衡的一种半盲算法，提出了结合直接法和Cholesky分解法的切换盲算法。这种半盲算法综合了全盲算法得到的信息与已知导频符号，充分利用了原发信号的统计特性和OFDM帧结构中插入的导频符号，克服了全盲和导频训练序列存在的问题^[6,7]，且不需额外的带宽。仿真结果表明，在误比特率和收敛性方面，该算法比现有的主要三种全盲算法有更好的收敛和抗干扰特性。     

COFDM系统在非理想定时同步条件下的信道估计

该文深入研究了数字电视地面无线广播COFDM解调方案中的信道估计与内插技术,针对接收系统前端符号定时同步误差对于信道估计性能的影响,提出了两种适用于COFDM梳状导频系统的信道估计解决方案,并给出了其性能和可适用性分析。