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。     

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。     

OFDM系统的迭代联合信道估计与符号检测算法

提出了通过降低导频功率来提高OFDM传输效率,同时采用迭代的联合信道估计和符号检测算法来保证较好误码性能的接收方案。理论分析与仿真结果表明,当数据信息与导频信息的功率比不高于l0dB时,本文提出的算法能够有效地降低系统误码率,同时该方法还具有算法简单,收敛速度快的特点。     

OFDM叠加导频联合信道估计和检测方法

针对现有正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系统信道估计和迭代检测算法中频谱效率低和鲁棒性差等问题,提出了一种基于酉近似消息传递和叠加导频的信道估计与联合检测方法。首先,在软调制/解调中叠加导频对正交幅度调制的星座点进行预处理,检测时将叠加的导频作为频域符号的先验分布,利用置信传播算法进行调制和解调,实现检测模型的简化。然后,应用因子图-消息传递算法对OFDM传输系统和信道进行建模和全局优化,引入酉变换加强信道估计算法的鲁棒性。最后,建立OFDM仿真环境对现有方法进行仿真分析。仿真结果表明,相对于现有的独立导频类算法,所提算法能够以相同复杂度显著提升OFDM系统的频谱效率和鲁棒性。     

OFDM系统中基于EM迭代的时变信道估计与数据检测

针对OFDM系统中难以实时获取时变信道统计信息的问题,提出了一种基于期望最大化(EM, expectation maximization)迭代的多符号联合信道估计和数据检测算法。为了获取合适的迭代初始值,利用梳状导频的信息,设计了基于最小二乘算法的低复杂度的初始化方案。通过分析算法中的信道统计量与信噪比的关系,提出了忽略信道自相关矩阵的简化算法,避免了获取信道统计信息的操作。仿真结果表明,提出的算法对信道的功率延迟分布和多普勒功率谱等统计信息不敏感,在未知信道多普勒功率谱的条件下,仍然具有较低的估计误差和误码率。      

OFDM/OQAM系统中联合迭代信道估计和信号检测

与基于复数域空间正交条件的传统正交频分复用系统(OFDM with Cyclic Prefix, CP-OFDM)有所不同,基于交错正交调制的正交频分复用系统(OFDM/Offset QAM, OFDM/OQAM)满足实数域空间严格正交条件。因此在多径衰落信道条件下,CP-OFDM系统中的信道估计方法会导致OFDM/OQAM系统严重的字符间干扰和载波间干扰。该文结合OFDM/OQAM系统结构特点,提出了一种基于迭代信道估计和信号检测算法。该算法通过信道估计器和接收到的信号互相交换信息,消除导频序列中的字符间干扰和载波间干扰,提高信道估计和信号检测的准确度。仿真分析结果表明,经过一定次数迭代处理后,OFDM/OQAM迭代信道估计性能趋近于理想信道估计性能。     

无线正交频分复用系统信道序惯盲检测

针对正交频分复用(OFDM)系统信道的时变特性,提出若干新型算法,依序对OFDM信道进行盲检测.结合OFDM系统的结构特点,给出了一种基于期望最大化(EM)方法的迭代算法(OEM),该算法可用来计算OFDM系统信道参数的最大似然(ML)估计值.在此基础上,为了降低计算复杂度,避免由于矩阵求逆而带来的风险,提出了一种新颖的递归计算方法(ROEM).仿真结果显示,所提出的算法,其误码率低于其他类型的盲检测估计算法.     

BICM-OFDM系统中基于叠加导频的迭代信道估计

传统叠加导频算法应用在正交频分复用系统中存在信道估计精度差的缺点。针对比特交织编码调制（BICM）联合正交频分复用（OFDM）的系统（BICM—OFDM）,提出一种利用叠加导频的迭代信道估计算法。该算法充分利用了均衡器的反馈信息,分两步进行。首先,导频信号叠加在发送信号上,接收端采用一阶统计量进行初始信道估计;然后利用均衡器的硬判决反馈信息,在信道估计与均衡之间进行信息交换,通过迭代的方式提高信道估计精度。在短波宽带信道下的仿真结果表明,与传统叠加导频算法相比,新算法经过二次迭代可有效提高信道估计精度和系统误码率性能。     

改进的高效MIMO-OFDM系统EM信道估计算法

针对MIMO-OFDM系统中期望最大化(EM)信道估计算法在高信噪比(SNR)下带来的误差地板(EF)现象,且OFDM符号的数据传输效率随发射天线数的增加而明显降低,提出一种改进的高效EM信道估计算法。该算法首先引入一种准确的等效信号模型并推导出一种修正的EM算法,改善了EM算法在高SNR下的性能;在多个OFDM间利用相位正交导频序列来提高数据传输效率,同时进行联合信道估计以提高估计性能。仿真实验验证了所提算法具有更高的信道估计性能和更高的数据传输效率。     

基于导频辅助的无循环前缀SFBC-OFDM系统

设计了一种基于导频辅助的无循环前缀空频分组编码-OFDM系统(Non-CP SFBC-OFDM).区别于传统的循环前缀空时分组编码-OFDM系统(CP STBC-OFDM),新系统发射端将块状导频序列和由空频分组编码构成的OFDM符号交替排布发射,并且每个OFDM符号前不再附加循环前缀,而接收端针对这一新的数据发射结构设计出一种基于干扰抵消的信号检测和信道估计联合递归算法.理论推导和仿真结果表明:相对于应用最小平方(LS)、迭代最小平方(iterative LS)的信道估计算法的循环前缀STBC-OFDM系统,引入联合递归算法的新系统可以得到更高的信息数据传输效率和更低的系统误比特率.     

双选择信道中的时间偏移广义频分复用通信

当信道存在时间-频率双选择性时,严重的子载波间干扰和子符号间干扰将导致广义频分复用(GFDM)系统性能显著下降.为此,该文提出一种时间偏移GFDM系统(TO-GFDM),通过对传统GFDM系统的原型滤波器进行时间偏移,来提高双选择信道下GFDM系统的性能.该文推导了GFDM信号在双选择信道中的平均信干比公式,并提出基于离散导频的联合迭代信道估计与符号检测算法,该算法利用信道估计器与串行干扰消除符号检测器之间的信息交换,逐步减小干扰信号,提高信道估计与符号检测的精度.理论分析与仿真实验结果表明,在双选择信道条件下,时间偏移GFDM比传统的GFDM具有更高的平均信干比和误码率性能;并且,联合迭代信道估计与符号检测算法能有效降低系统误码率.     

An Efficient Adaptive Channel Estimation Algorithm for MIMO OFDM Systems—Study of Doppler Spread Tolerance

In this paper we develop an adaptive MIMO channel estimation algorithm for space–time block coded OFDM systems. The presented algorithm is based on Expectation Maximization (EM) technique by decomposing the superimposed received signals into their signal components, and estimating the channel parameters of each signal component separately. We also study and compare our proposed EM-based algorithm with a previously introduced recursive-least-squares based algorithm for MIMO OFDM systems. At each iteration the EM algorithm decomposes the problem of multi-channel estimation into channel estimation for each transmit–receive link. In this paper we also study the Doppler spread tolerance of our proposed algorithm in a fast fading environment, and investigate how it affects the system BER performance.     

一种TD-SCDMA载波频偏与信道联合估计算法

通过分析时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统的载波频偏和信道特性,提出一种频偏与信道联合估计算法。该算法通过对训练序列部分相关,然后做差分将频偏和信道特性解耦,并通过逐次迭代最终精确估计出频偏和信道参数。仿真结果表明,算法频偏估计性能接近Cramr-Rao界,准确度较高;全链路仿真误码率性能优越,信道估计准确。算法复杂度不高,实用性强,同样适用于其它的TDD模式的CDMA系统。     

一种有效的MIMO-OFDM系统MAP信道估计

对于MIMO-OFDM系统,最大后验概率(MAP)信道估计算法可通过期望最大化(EM)算法降低计算复杂度,但将产生误差平底(error floor)现象。并且,系统的数据传输效率受限于发送端天线的数目。针对这些问题,该文提出了一种有效的MAP信道估计算法,并分析了算法的性能。所提算法在利用EM算法减小MAP 算法计算复杂度的基础上,利用角域内信道间的独立性降低估计误差。为改善系统数据传输效率及估计性能,通过多个OFDM符号进行联合的信道估计。仿真实验验证了所提算法拥有更好的估计性能和数据传输效率。     

Doubly iterative receiver for block transmissions with EM-based channel estimation

Cyclic-prefix code division multiple access (CP-CDMA), multicarrier CDMA (MC-CDMA) and single carrier cyclic-prefix (SCCP) transmission are some schemes that could support the increasing demand of future high data rate applications. The linear and nonlinear equalizers used to detect the transmitted signal are always far from the Maximum-Likelihood (ML) detection bound. The block iterative generalized decision feedback equalizer (BI-GDFE) is an iterative and effective interference cancelation scheme which could provide near-ML performance yet with very low complexity. In order to deploy this scheme, the channel state information (CSI) must be available at the receiver. In practice, this information has to be estimated by using pilot and data symbols. This paper investigates the problem of channel estimation using the Expectation Maximization (EM) algorithm. The BI-GDFE provides the soft information of the transmitted signals to the EM-based algorithm in the form a combination of hard decision and a coefficient so-called the input-decision correlation (IDC). The resultant receiver becomes a doubly iterative scheme. To evaluate the performance of the proposed estimation algorithm, the Cramér-Rao Lower Bound (CRLB) is also derived. Computer simulations show that the bit error rate (BER) performance of the proposed receiver for joint channel estimation and signal detection can reach the performance of the BI-GDFE with perfect CSI.     

基于平行因子分析的SIMO-OFDM系统盲信道与符号联合估计算法

针对SIMO-OFDM系统下的信道估计和符号检测问题,该文建立了接收数据矩阵的平行因子分析(PARAFAC)模型,利用PARAFAC模型中离散傅里叶变换矩阵的行满秩特性,结合数据矩阵的奇异值分解,提出了一种信道与符号联合盲估计的闭式求解方法。由于提出的求解方法无须进行迭代便可以完成信道估计和符号检测,因此其计算复杂度低,此外,利用PARAFAC模型实现信道和符号的同时计算,避免了因信道估计误差导致的符号误码率性能下降问题。仿真结果表明,与传统方法相比提出的方法计算复杂度更低,估计性能更好。     

载波频率估计的编码辅助算法

本文讨论了载波频率估计的编码辅助(code-aided)算法。因为难以直接计算频率的最大似然估计值,我们转而利用EM算法迭代逼近这一结果,而且将EM迭代与MAP译码器结合起来,在频率估计中利用了译码输出的信息,从而在低信噪比下获得了非常理想的性能。仿真结果表明,文中所给算法的性能远优于传统的NDA算法。     

OFDM系统中基于Turbo迭代的WLMS联合信道估计和检测算法

利用Turbo迭代原理,该文提出了一种迭代的维纳LMS联合信道估计和检测算法,该算法利用软映射和软解映射算法提供的软值信息,实现检测译码模块和信道估计模块之间的信息交换,通过WLMS信道估计和跟踪算法实现信道响应的逐符号更新。仿真结果表明,通过2次迭代,系统误码率性能已经基本收敛,而且在系统误码率低于10-3 时,与理想信道估计性能相比,联合估计和检测算法性能信噪比损失仅为0.5-0.8dB。     

双选择信道中的时间偏移广义频分复用通信

当信道存在时间-频率双选择性时,严重的子载波间干扰和子符号间干扰将导致广义频分复用(GFDM)系统性能显著下降.为此,该文提出一种时间偏移GFDM系统(TO-GFDM),通过对传统GFDM系统的原型滤波器进行时间偏移,来提高双选择信道下GFDM系统的性能.该文推导了GFDM信号在双选择信道中的平均信干比公式,并提出基于...