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时变信道下OFDM系统的信道估计

孙茹钦  
【摘要】:在移动通信系统中,正交频分复用(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种高效的多载波调制技术。由于其具有多径传输的鲁棒性和较高的频谱效率等优点而应用到许多协议中。但是利用多载波调制模式的通信系统在经过时变信道时会引入子载波之间的干扰。而且在时变环境下,系统的信道模型不再是恒定不变的。因此需要要对整个信道状态信息进行估计,以提高系统的整体性能。 本文主要研究OFDM系统中时变信道的估计问题,主要体现在两个方面: 1.针对时变环境中,SISO-OFDM系统下传统信道估计方法估计性能差、计算复杂度较高的问题,本文提出了一种双对角线性最小均方误差(DD-LMMSE)的信道估计方法。该方法首先建立基于基扩展模型(BEM)的系统模型,然后进行两次对角线性最小均方误差(D-LMMSE)估计得到BEM系数,从而估计出信道的时域冲击响应。实验仿真结果表明,在快时变信道环境下该方法具有良好的估计性能,并且计算复杂度较低。 2.针对时变环境中,MIMO-OFDM系统下用于非线性求解的扩展卡尔曼滤波方法估计精度不高的问题。本文提出了改进的粒子滤波信道估计方法,该方法不仅适用于非线性滤波而且克服了传统粒子滤波中存在的普遍问题,即经过重采样之后粒子多样性缺失和有贡献粒子舍弃的问题。该方法通过距离比较保留了具有中等权重的粒子,通过组合优化避免了粒子多样性丢失的问题,从而更加接近了真实后验分布函数近,提高了信道估计的准确性。实验仿真结果表明,在时变环境下该方法具有较好的估计性能。


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