Hardware Implementation and Simulations of Joint Coding and Modulation Diversity MIMO-OFDM Scheme

This paper presents an efficient Joint Coding and Modulation Diversity (JCMD) scheme. The proposed scheme applied modulation diversity technique to MIMO-OFDM system which can effectively use time, frequency and space diversity combined with channel coding. In fading channel, the proposed scheme not only achieves high spectral efficiency, but also greatly enhances the reliability of wireless transmission. The self-developed hardware prototype system proves that the proposed scheme can be realized and has high reliability. Compared with traditional MIMO-OFDM scheme based on bit-interleaved coded modulation (BICM), software and hardware simulation results show that the proposed scheme with the optimal rotational angle can obtain a significant performance advantage both for precoded and non-precoded system in the condition of non-perfect channel knowledge and non-ideal synchronization.     

MIMO OFDM系统时域信道估计新方法

提出一种多输入多输出-正交频分复用（MIMO—OFDM）系统的时域信道估计新方法。设计了一种具有最佳自相关性的实训练序列,并利用训练序列的自相关性获得信道的时域冲激响应。同时针对时域信道具有一定的稀疏性,通过信道有效路径估计,减少噪声对信道估计结果的影响,提高算法估计性能。理论分析和实验仿真结果表明,文章方法在更低的计算复杂度和更高的系统传输效率下,具有更高的估计性能。     

一种新的MIMO-OFDM自适应信道估计算法

基于经典的多输入多输出 正交频分复用(MIMO－OFDM)系统离散傅里叶变换(DFT)信道估计方案,提出了一种新的自适应信道参数估计算法,该算法能在一个OFDM导频符号内准确地估计出信道冲激响应、多径时延和噪声方差. 首先通过DFT信道估计得到初步估计值;然后提出了联合估计算法估计出各个接收天线上的噪声方差和多径时延,利用多径时延估计值提取信道初步估计中多径点上的信息,有效去除非多径采样点上的噪声. 仿真和分析表明,相比传统固定多径数目的估计算法,该算法能自适应地跟踪信道噪声能量和多径时延的变化,提高信道估计的精度.     

MIMO-OFDM系统中一种有效的信道估计方法

提出了一种MIMO-OFDM(Multiple Input and Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multi-plexing)系统中的信道估计实现方案.该算法采用STBC(Space-Time Block Code)训练序列,利用LMS(Least Mean Square)迭代算法估计信道响应,避免了矩阵的求逆运算,与基于MMSE(Minimum MeanSquare Error)的MIMO信道估计算法相比,具有运算复杂度低、跟踪能力强的优点.计算机仿真结果显示了该算法的有效性和优越性.     

Enhanced EM-based channel estimation for MIMO-OFDM in highly mobile channels

An enhanced expectation-maximization(EM)-based iterative channel estimator for coping with channel time variation is proposed for mobile multiple-input multi-output orthogonal frequency division multiplexing(MIMO-OFDM)systems.In the proposed scheme,the recursive least squares(RLS)algorithm is applied to track the time-varying channel impulse response(CIR)within several symbols.By using the tracked time-varying CIR,the ICI are constructed and then cancelled from the received signal,thus reducing their impactions on the channel estimation.Moreover,based on an over-sampled complex exponential basis expansion model(OCE-BEM),an improved channel predictor is derived in order to improve the initial channel estimates accuracy of the iterative estimator.Simulation results show that the proposed scheme outperforms the classic counterpart in time-varying scenarios with a smaller cost of complexity.     

基于子空间法的盲信道和半盲信道估计方法

为了降低算法的复杂度,提出采用降秩正交迭代方法估计噪声子空间. 利用色噪声预白化技术对过采样后的自相关矩阵进行变换,再用降秩迭代计算噪声子空间. 在进行预白化时,提出一种利用训练序列估计色噪声协方差矩阵的方法,从而改善了盲信道估计收敛速度慢的缺点. 仿真结果证明,系统的信道冲激响应可以被良好地跟踪.     

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缺点,提出了两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,以避免大矩阵求逆运算,降低算法的复杂度;利用DFT滤波算法或LMS自适应滤波算法得到整个帧所有符号的信道响应,实现在算法复杂度基本不变前提下估计性能的提高。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。     

Semi-Blind Channel Estimation Algorithm for OFDM Systems

Orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)isaneffectivetechniqueforcombatingmul tipathfadingandforhigh bit ratetransmissionover wirelesschannels[1].ForcoherentOFDMsystems,thephaseandgainofeachsubchannelisneeded.Due tofrequencyselectivity,subcarrierson(ornear)the channelnulls(fades)maybeseverelyattenuated,whichleadstosignificantperformanceloss.Torobus tifytheperformanceagainstchannelnulls,linearre dundantprecoderswereintroducedinRef.[2]for OFDMtoguaranteesymbolrecovery,regardlessof thec…     

低复杂度的空间调制IFDMA信号检测方法

空间调制是近年来提出的一种新型多天线传输技术。本文考虑了空间调制的多址设计,并首次将其与交织频分多址相结合以实现多用户通信。其次,本文根据空间调制交织频分多址的系统模型,提出了一种基于信道QR分解的信号检测算法。再次,还提出了一种简化的信号检测算法,能够有效的降低计算复杂度,且不会影响传输性能。最后,本文通过数值仿真,证明了所提出的空间调制交织频分多址信号检测算法的有效性。     

虚载波存在下低复杂度的OFDM信道估计

首先分析了虚载波对基于离散傅里叶变换(DFT)信道估计的影响,结果表明,对于边缘子载波,由于虚载波部分导频信道信息缺失所引起的估计误差远大于噪声带来的估计误差,严重影响边缘子载波的信道估计性能. 基于此分析,提出了一种低复杂度的正交频分复用(OFDM)信道估计方法,在边缘子载波,利用频域最小平方(LS)估计结果代替DFT估计结果,并给出了边缘子载波替换准则及此信道估计方法的均方误差下界. 仿真结果表明,所提方法均方误差(MSE)及误码率(BER)性能优于频域LS估计和单纯基于DFT的估计.     

时变CDD-OFDM系统中的改进EM信道估计

针对循环延时分集OFDM系统中的时变信道估计导频开销较大问题,提出了一种递归的改进期望最大化（EM）信道估计方法。该方法首先建立时变信道基扩展模型（BEM）与符号时间平均信道脉冲响应之间的数学关系,然后用其预测EM信道估计的初值,从而一方面利用了BEM参数的慢变特性来提高时变信道的预测精度,另一方面利用了BEM的简约化参数特性来保持算法实时性。仿真结果表明,当信噪比大于15 dB时,改进方法有效降低了判决辅助方法的误差传播效应,其误码性能接近理想信道时的性能。     

MIMO-OFDM系统定时与多径时延估计

提出的多入多出正交频分复用（MIMOOFDM）系统的定时估计和多径时延算法主要基于本地训练序列与接收信号的相关运算,其中引入噪声估计、一阶无限冲激响应（IIR）滤波器及删除相关值旁瓣处理,以提高定时估计精度;引入多帧联合统计,以提高多径时延估计精度. 仿真结果表明,该算法可有效抵抗频率选择性衰落信道影响,在低信噪比条件下,达到精确的定时同步;在信噪比大于6 dB,信道抽样速率为20 MHz时,多径时延估计均方误差（MSE）可达到10-7.     

分布式MIMO-OFDM系统多频偏盲估计

针对多径信道下分布式多输入多输出正交频分复用系统多载波频偏估计问题和多频偏盲估计难、现有盲估计方法较少的情况,利用多径信道下分布式多输入多输出正交频分复用信号模型与盲源分离领域中信号模型类似的特点,利用卷积混合盲源分离思想,去除接收信号的多径影响及模糊度,得到只含频偏的发送信号,将多维频偏估计问题变成单维估计问题,最后用单个信号频偏盲估计算法得到频偏估计值. 仿真结果表明,提出算法适用于更为复杂的多径信道和正交频分复用信号,具有比导频辅助方法更优的估计性能. 在5dB信噪比下,多频偏盲估计的均方误差可达10^-6.     

基于可调制正交多相序列的MIMO OFDM时域信道估计

提出了一种基于时域训练序列的MIMO OFDM信道估计算法．该训练序列采用可调制正交多相序列,其自相关性完全理想,不同序列之间的互相关函数的绝对值是一个常数并且满足数学低门限;信道估计器采用接收训练序列和本地训练序列的时域相关,利用可调制正交多相序列的正交性分离多信道,利用训练序列理想的自相关性得到精确的信道信息．与现有多天线信道估计相比,本算法具有实现简单和可跟踪时变信道的优点,计算机仿真结果表明即使在低信噪比情况下也能获得良好的误码率性能．     

一种全新的MIMO-OFDM信道估计和导频方案

提出了一种全新的多入多出正交频分复用（MIMO-OFDM）信道估计和导频设计方案．当信道近似不变的OFDM数目与发射天线数目相同时，从理论上推导出基于重叠导频和正交导频结构的统一频域信道估计解和时域信道估计解.这样该算法大大降低了最优导频信号存在的条件，且具有非常低的复杂度和灵活的天线配置，导频信号能简单地从空间维的恒幅度构造就可以达到系统的MIMO-OFDM的均方误差（MSE）最优性能．该算法在发射天线数目为2、3和4时具有相当大的实用价值．仿真结果证明了本文推导算法的正确性以及导频设计的合理性．     

MIMO-OFDM系统中的信道估计简化方法

利用多径衰落信道频域的相关特性,进一步简化了M IMO-OFDM系统中基于训练序列的信道估计方法,减小了其中的FFT变换阶数以及需要的矩阵逆变换的计算次数,减小倍数可以根据信道特性设置。并针对不同的信道模型,对提出的简化算法的性能作了研究,仿真结果表明:对相关特性较好的信道性能损失很少。     

SC-FDE技术在未来无线通信中的应用

SC-FDE(单载波频域均衡)技术是一种能够和OFDM(正交频分复用)技术相抗衡的新技术。本文首先介绍了OFDM技术和SC-FDE技术的基本原理,接着对这两个技术进行比较,最后给出SC-FDE在未来无线通信中的两种应用实例:SC-FDE+OFDM和SC-FDE+MIMO。     

Adaptive Bit Loading Scheme with Semi-Blind Channel Estimation for OFDMSystems

Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) has recently been used widely in widebandwireless communication systems due to its high datarate transmission capability with high bandwidth effi-ciency and its robustness to multi-path delay spread.It has been used in wireless local area network( WLAN) standards such as IEEE802 .11a andHIPERLAN/2[1].The OFDMsystems solvedthe se-vere inter-symbol and inter-carrier interference(ISI)in multi-path fading channel by introducing cyclicprefi…     

OFDM系统中基于期望最大化的半盲信道估计

针对传统的盲信道估计算法估计精确度低、算法复杂度高、收敛速度慢的缺点,研究基于期望最大化(EM)的半盲信道估计算法.仿真结果表明,该算法克服了盲信道估计精度低,收敛速度慢的缺点,而且在同等导频数量的情况下的估计性能较之传统的基于导频的信道估计算法提高了2dB.     

一种用于实际OFDM系统的RLS自适应信道估计算法

对OFDM信道估计中的信道冲激响应(CIR)泄漏问题进行了分析,提出了一种新的时域一维递归最小二乘(RLS)自适应信道估计算法。RLS滤波器的输入和参考信号被一个独立于信道统计特性的矩阵加权,降低了CIR泄漏的影响。该算法保持了一维RLS算法低复杂度的特点,运算量远小于二维RLS算法。仿真结果证明,在非整数采样多径衰落信道下该算法极大提高了一维RLS信道估计的MSE性能,使其逼近于二维RLS算法。