一种联合TOA与DPS估计的MIMO OFDM系统信道估计算法

本文提出了一种基于联合TOA(到达时间)与DPS(时延功率谱)估计的MIMO OFDM系统信道估计算法,该算法借助导频设计,通过联合TOA与 DPS估计对各路径时延位置进行精确定位,并在此基础上,对初始时域信道估计进行非线性滤波,从而改善了大时延扩展信道条件下由于导频子载波受限所导致的估计性能恶化现象.此外,文中还进一步分析、推导了该算法所适用的信道多径时延条件.最后,仿真结果也表明该算法可有效对抗大时延扩展信道,而且其MSE、BER性能要优于传统的时域最小二乘信道估计算法.     

基于STBC-SCFDE系统的信道估计算法研究

针对频率选择性衰落信道下2发射天线的空时分组编码-单载波频域均衡(STBC-SCFDE)系统,分别设计了2种新颖的时域多天线导频序列和频域多天线导频序列,相应地提出了一种时域导频信道估计算法和一种频域导频信道估计算法,并分别进行了信道估计的MSE性能分析以及计算复杂度对比.仿真验证表明,相比传统经典多天线信道估计算法,所提2种信道算法在中低信噪比下均能实现良好的信道估计性能,为未来无线通信系统的信道估计开辟了新的解决途径.     

修正的MIMO-FSO信道自适应SVD估计算法

针对多入多出(MIMO)无线光通信(FSO)中传统的奇异值分解(SVD)信道估计算法由于训练序列的单极性容易导致信号能量损失,从而引起信道估计值不准确的问题,提出了一种修正的自适应SVD估计算法。该修正算法能对SVD算法中存在的估计误差进行补偿,从而能使该估计方法更好地应用于MIMO-FSO系统中。仿真结果表明,与SVD算法相比,在信噪比为15dB时,修正的算法有2个数量级的均方误差(MSE)性能提高,在信噪比为30dB时,MSE性能有3个数量级的提高。与相同条件下的均值修正SVD算法相比,平均有1dB左右的性能改善。该修正方法可移植性强,在其他信道估计方法中也可采用类似的改进方法。     

一种稀疏增强的压缩感知MIMO-OFDM信道估计算法

 基于压缩感知(Compressed Sensing, CS)的信道估计可以达到减少导频的目的,但在频-时域信道矩阵到时延-多普勒域的稀疏变换中存在谱泄漏现象,影响了信道矩阵的稀疏性和估计的均方误差(MSE)性能。为此该文对信道的稀疏性进行研究,提出一种时域加窗的稀疏优化CS信道估计算法。通过对时域加窗,所提算法抑制了由离散截断导致的多普勒域泄漏,再据此设计出观测矩阵,以此方式增强信道在时延-多普勒域的稀疏性,并实现对稀疏的信道矩阵更为准确的重构,达到改善信道估计MSE性能的目的。仿真结果表明随信噪比的增大,加窗CS算法相比无窗CS算法有效改善了信道估计的性能。     

一种基于频域加窗的OFDM信道估计算法

该文分析了实际OFDM系统时域信道估计中的信道冲激响应(CIR)泄漏问题。提出了一种新的OFDM时域信道估计算法,利用频域加窗降低CIR泄漏,对CIR进行过门限判决,最大限度删除CIR中的噪声。在非整数采样多径衰落信道下与已有的OFDM时域信道估计算法进行了仿真对比,证明该算法有效降低了信道估计MSE值,改善了系统BER性能。     

SFBC-OFDM系统中联合迭代信道估计与空频解码算法

提出了一种基于SFBC-OFDM系统的联合迭代信道估计与空频解码算法。首先为提高初始信道估计器的性能,提出了一种基于时频变换(TFT)的信道估计算法;其次提出了利用信道估计值与解码符号进行联合迭代信道估计与空频解码算法。分析与仿真结果显示,在准静态、快时变以及相关信道条件下,新的联合迭代信道估计与空频解码算法都有效地提高了系统性能。     

MIMO-OFDM中一种新的信道估计算法

根据不同发射天线发射的导频移位后应相互正交的原则,运用最小二乘推导出了基于MIMO-OFDM信道估计模型的时域信道估计解。针对该时域信道估计解需要矩阵求逆,运算量大的缺点,研究了基于空时频三维导频符号的设计方法,该方法使得时域信道估计解不需要矩阵求逆,可大大降低信道估计的复杂度,并且可以使信道估计误差最小。仿真结果表明,提出的基于空时频导频的信道估计方法相比传统LS算法和文献算法,MSE和BER性能均有较大的提高。     

多用户MC DS-CDMA系统中的时频域信道估计方法

该文提出了一种用于多用户MC DS-CDMA系统的信道估计方法,该方法在平均时域估计的基础上迭代一次平均频域信道估计,较好地改善了信道估计的性能。仿真结果表明,经过平均时域信道估计方法能较大程度地滤除多址干扰(MAI)和噪声,提高信道估计的准确性。再经过迭代一次平均频域信道估计,系统的误码率(BER)性能还可进一步改善,经过两次信道估计,系统取得的性能已很接近理想估计的性能。     

基于802.16e的信道估计算法研究

常用的空时译码方法在很大程度上依赖于准确的信道状态信息,使得信道估计成为正确进行空时编码译码的先决条件。结合虚拟导频的设计和时频二维多项式拟合算法,研究了一种适用于快速移动场景下的虚拟导频信道估计算法。该算法能够利用时频二维信道信息的相关性,对信道进行拟合,从而提升信道估计的性能。分别在车载60km以及车载120km信道模式下进行仿真,结果表明,较现有的信道估计算法,在快速移动场景下虚拟导频信道估计算法具有更好的均方误差性能。     

准正交空时分组码系统的一种盲信道估计方法

空时分组码(STBC)系统的经典信道盲估计方法,如子空间法(SS)等,都是基于接收端样本自相关矩阵的特征值分解(EVD)或奇异值分解(SVD)来实现信道估计的,而基于QR分解的信道盲估计方法是一种性能优良的新算法.文中将该算法应用到准正交空时分组码系统的信道估计中,结合准正交空时分组码的特性提出了一种新的信道盲估计算法.与以上经典的信道盲估计算法相比,文中提出的算法的计算量大为降低.同时Monte-Carlo仿真表明,当信噪比较低时,该算法比子空间法有更好的性能.     

Simple and efficient space-time channel and DOA estimation techniques in TD-SCDMA systems

In this paper, a simple method is presented for multi-user space-time channel estimation in Time Division-Synchronized Code Division Multiple Access （TD-SCDMA） systems. The method is based on a specific midamble assignment strategy, which results in a cyclic Toeplitz midamble-matrix in the linear equation of the received data vectors. A Fast Fourier Transform （FFT）-based algorithm is used to obtain the estimate of the uplink multi-user space-time channels. Furthermore, the estimated space-time channel is applied to the identification of multi-paths for each user, and Direction Of Arrival （DOA） estimation for each path is carried out by using the extracted spatial signature vector. Aside from the simplicity in computation, the proposed direction of arrival estimation method can effectively resolve multi-paths regardless of the correlation and angle separations of the multi-paths.     

一种基于均匀分布型的MIMO OFDM系统最优导频设计

本文提出了一种针对存在虚子载波的MIMO OFDM系统下基于均匀分布型的最优导频设计,该设计通过采用时域最小二乘信道估计(TD-LS-CE),且以数据子载波的频域信道响应的均方误差为准则,在最大化带宽效率的前提下,对各发送天线上均匀分布型的导频子载波进行功率最优化分配,并推导了其闭式解。最后,仿真结果表明该最优导频序列在MSE、BER性能方面均优于传统的移相正交导频序列和等功率分配的交错正交导频序列。     

Closed-form space-time channel blind estimation for space-time coded MC-CDMA sytems with uniform linear array

This paper proposes a closed-form joint space-time channel and Direction Of Arrival （DOA） blind estimation algorithm for space-thne coded Multi-Carrier Code Division Multiple Access （MC-CDMA） systems equipped with a Uniform Linear Array （ULA） at the base station in frequency-selective fading environments. The algorithm uses an ESPRIT-like method to separate multiple co-channel users with different impinging DOAs. As a result, the DOAs for multiple users are obtained. In particular, a set of signal subspaces, every one of which is spanned by the space-time vector channels of an individual user, are also obtained. From these signal subspaces, the space-time channels of multiple users are estimated using the subspace method. Computer simulations illustrate both the validity and the overall performance of the proposed scheme.     

Efficient Channel Estimation for MIMO Single-Carrier Block Transmission With Dual Cyclic Timeslot Structure

We investigate channel estimation for timeslot-structured single-carrier block transmission (SCBT) over space-, time-, and frequency-selective fading multiple-input multiple-output (MIMO) channels. A MIMO-SCBT with a dual cyclic timeslot structure is presented first. Then, an optimal channel estimation in the minimal mean square error (MMSE) sense on the timeslot basis is investigated. It is shown that the optimal pilots for the timeslot-based MMSE channel estimation are related to the statistical channel state information in eigenmode. Under the assumption that the transmit correlation is unknown at the transmitter, the optimal pilots satisfy the same condition as reported for the block-based least-square (LS) channel estimation in literature, and the channel estimation can be simplified to initial block-based LS channel estimation followed by space-time postprocessing. Particularly, for spatially uncorrelated channels, the space-time postprocessing can be reduced to pathwise processing. A new design of the pilot sequences is given, which leads to an efficient implementation of the channel estimation. Later on, a more efficient implementation for the initial channel estimation is obtained by using the structure of the pilot sequences, and discrete cosine transform (DCT)-based implementation is developed for the space-time postprocessing to approximate the optimal solution with low implementation complexity. Finally, the performance of the proposed channel estimation is verified via simulations.     

多输入多输出系统中空时分组码的盲信道估计

在空时系统设计中，信道估计是一个关键技术。对一种基于空时分组码的盲信道估计算法进行了研究。在信道输出端进行子空间分解，如果信号子空间是由信道唯一决定的，那么信道参数可被唯一估计为一个常数。提出的算法是基于空时分组码的普通形式，因此可被应用于任何分组码。最后，仿真结果显示了一些特定码字的估计效果。     

基于改进广义Steiner估计的MC-CDMA系统空时多用户检测

研究了频率选择性瑞利衰落信道中的同步MC-CDMA系统上行链路空时信道估计及多用户检测算法。考虑对应于子载波的衰落系数是信道冲激响应的离散傅里叶变换,通过在两个数据块之间插入训练序列(midamble)进行所有用户的联合信道估计。首先采用广义Steiner估计器(GSE)来进行阵列天线信道冲激响应的初始估计,然后提出一种简单有效的适用于均匀线阵的互相关波达方向(CCDOA)估计算法,用以改进阵列天线信道冲激响应的估计,从空间的角度降低了信道响应中的噪声。在估计出所有用户空时信道参数的基础上,构造最大比合并(MRC)、解相关检测和最小均方误差检测(MMSE)来进行信号检测。仿真结果表明基于互相关DOA估计的改进信道估计算法与广义Steiner估计器相比在系统性能上有显著的改善。     

平坦衰落MIMO信道的序列蒙特卡罗双层迭代检测

针对平坦衰落MIMO信道,该文在传统采样检测技术仅依靠时间或空间样本的基础上,提出一种基于序列蒙特卡罗的空时双层迭代采样检测算法。算法将符号的后验概率计算分解为多维的空时双层积分,利用序列蒙特卡罗技术在空间和时间维度上抽取样本,通过加权样本累加得到多维积分的解;同时利用时间样本对信道进行联合估计。仿真结果表明算法可以逼近理想条件下的最优性能,并具有较低的计算复杂度。     

短波SC-FDE系统中改进的LS信道估计算法

针对短波单载波频域均衡( SC-FDE)系统中最小二乘( LS)信道估计算法受噪声影响大而导致的估计精度低的问题,提出了一种改进的基于小波去噪的LS信道估计算法。改进算法采用基于分块导频的帧结构,首先用LS算法对信道进行初步估计,然后根据小波多分辨率分析( Mallat)理论将LS估计的结果分解,并设置一个合理阈值对分解得到的小波系数处理,从而消除LS估计的残留噪声,提高估计精度。仿真结果表明,在短波信道下,改进算法不仅减小了系统开销,而且提高了LS估计的性能。     

一种改进的OFDM/OQAM系统信道估计算法

基于块状导频的信道估计方法可以克服OFDM/OQAM(OFDM/Offset QAM)系统所固有的符号间和载波间干扰,从而成为该类系统通用的信道估计方法。该文基于块状导频结构和OFDM/OQAM的系统特点,分析了系统相邻子载波之间的相关性,并在此基础上提出一种改进的信道估计算法,通过计算相邻子载波的相关系数,在频域进行有效的加权运算来降低干扰和噪声对信道估计的影响。分析和仿真结果表明,该算法能够有效地提高传统算法的信道估计精度和系统性能。     

加权系数平均法改进的小波域LMMSE信道估计算法

针对传统LMMSE算法需要知道信道特性的问题,提出了一种加权系数平均法改进的小波域LMMSE信道估计算法.运用离散小波变换对LS初始估计和预滤波处理后的信号实行阈值量化去噪处理,然后结合时域信道能量分布的稀疏性特征,利用加权系数平均法求出各子载波的频域响应,从而克服了传统LMMSE算法需要预先知晓信道统计特性的缺陷.对算法的BER和MSE性能进行实验仿真,结果表明:文中所提改进算法的信道估计整体性能显然会更优于LS、SVD-LMMSE以及加权平均改进后的LMMSE算法.另外,在信噪比较低且信道统计特性未可知的状况下,文中算法要优于传统的LMMSE算法,并能够较好地降低噪声的影响,有效提升信道估计的精确度.