基于块状导频的OFDM信道估计

ｐｏ ｅ ｙｏ ｅｃ ａｎ ｌ ｈｏ ｇ ｏ ｌ ｅ ｅａ ｏｉ ｍ ｈ ｉ ｌ ｅ ｎ Ｓ Ｄ）ｐｒ ｒ ａ ， ｒ ｒ ｆ ｈｎ ｅ，ｔ ｕｈ ｉｃｍｐｅ ｓ ｌ ｒ ．Ｔ ｅｓ ｉ ｄｏ ｅ（ Ｖ ｐｔ ｔ ｈ ｔ ｘ ｔ ｈ ｇ ｔ ｈ ｍｐ ｆ ｉ ｅ ｏｍｓｂｄ ｆ ｎ ｉ ｒ ａｄｗｔ ｔｅｉｃｅ ｎ ｆ Ｎ （ ｉ ａ— —ｏｓ ｔ ） “ ｏ ｒ ｆ ｃ”ｓｏ ｓｕ ． ｈｈ ｎ ｍｅｔ Ｒ ｓ ｎ ｔ ｎ ｉ ｒ ｉ ， ｆ ｏ ｅｔ ｈ ｗ ｐ ｏＳ ｇｌ ｏ ｅ ａｏ ｌ ｅ
Ｔ ｅ ， ｉ ｌ ｅ ｈｎ ｅ ｅｔ ａ ｒ ｓｐｅｅ ｔ ｙｕｉｇＳｎ ｕａ ａ ｅＤ ｃｍ ｏｉｏ （ Ｖ ．Ｔ ｅ ｈ ｎ ａｓ ｉ ｄｃ ａｎ ｌ ｓ ｍ ｔ ｒｓｎｅ ｂ ｓ ｉｇｌ Ｖ ｌ ｅｏ ｐ ｓｉ Ｓ Ｄ） ｈ ｍｐ ｆ ｉ ｉ ｏｉ ｄ ｎ ｒ ｕ ｔｎ
摘 要 ：首先对 Ｏ Ｄ 系统 中基于导频辅助的信道估计算法进行研 究，为 了降低 复杂度 ，利用 ＦＭ 奇异值分解 （Ｖ ）给 出一种低阶近似的信道估计器。仿真结果表明 Ｌ Ｍ Ｅ算法利用信道相关 ＳＤ Ｍ Ｓ 特性增加 了运算量，但可以获得较好的估计效果 ，其 简化算法 （ Ｖ ）的性能略有下降，且随 ＳＤ
着信噪 比增 大，会 出现 “ 地板 效应 ” 。
关 键词 ：Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ；块 状导 频 ；信 道估计 ；Ｍ Ｅ下 界 Ｓ
ｏＦＤＭ ｈ ｎ ｅ ｓｉ ａ ｉ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｃ ｔ ｐ ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｌｅ ｔ ｍ ｔｏ ａ ｅ ｎ ｂ ｏ ｋ－ｙ ｅ ｐ ｌ ｓ ｏ
除 了码 间干 扰 （Ｓ ） 子载 波 间 干扰 （Ｃ ） Ｆ Ｍ ＩＩ 和 ＩＩ 。Ｏ Ｄ
的基本原理 ， 然后着重研究 了 Ｍ Ｓ Ｍ Ｅ准则下的信道 估 计简 化算法 ， 同时导 出其 估 计均 方 误 差 （ Ｅ 的 ＭＳ ）
下界。
１ 系统 模 型
１ １ 信道模 型 ．
因其较 高 的频谱 利用 率 和 良好 的抗 干扰 性 能 ， 已成 为实现 高速无线通 信 的核心技术 之一 。 传统 的 Ｏ Ｄ 信 道 估 计 方 法 是 基 于 导频 的估 ＦＭ 计， 即在原 始数据 流 中 ， 照一定 的规则 插入 已知 的 按 导频 信号 ； 接收端 取 出导 频 ， 在 进行 初步估 计得 到导 频处 的信道估 计值 ， 后通 过 滤 波 或插 值 得 到整 个 然
ｓ ｌ ｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｅ Ｌ ｉ ａ ｏ ｅ ｕ ￣ ｈ ｗ ｔｔ ＭＭＳ ｌｏ ｉ ｍ ａ ｅｔ ｒｐ ｒｏｍａ ｃ ｙ ｅ ｐ ｏｔ ｇ ｔ ｅ ｃ ｒｅａｉｎ ｍｕ ｉ ｈ ｈ Ｅ ａｇ ｒ ｈ ｈ ｓａ ｂ ｔ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｂ ｘ ｌ ｉ ｎ ｏｒ ｌｔ ｔ ｅ ｉ ｈ ｏ
假设多径衰落信道由 条路径组成。则信道冲
激响应 可 以表 征为
￡一】
ｈｔ ）＝∑￣８７ Ｔ） （， ｋ（ 一 ｉ ｔ
（为第 ｋ条 路 径 上 的延 时 ，
信道的信息 。文献［ ］ ３ 比较 了几种不同插值方 法 的性 能。 当信 道 可视 为慢 衰 落 信道 时 ， 于块 状 基 导频的信道估计不需要进行频域 内插 ， 大大降低了 运 算量 ， 而且 由于所有 的子载 波上都 有导频 信号 ， 因 此对信道频率选择性衰落不敏感 。 本文假设多径信道是慢衰落的， 首先构建一个 完整 的 Ｏ Ｄ 系统 ， 析 了几 种典 型信 道 估 计算 法 ＦＭ 分
ＤＩ ｉｇｘａ 。ＷＡＮＧ Ｋｅｒｎ，Ｃ ＮＧ Ｊｎ —ｉｏ —ｅ ＨＥＮ Ｘｉｏｂ ａ—ｏ
（ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇｎ ｅｉｇＩｓ ｔｔ， ｆｉ ３０ ７， ｈｎ ） Ｅｅ ｒ ｉ ｎ ｉｅｒ ｎｔｕｅ Ｈｅｅ ２０ ３ Ｃ ｉａ ｃｏ ｎ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｌｔ ｉ ｅ ｈ ｎ ｅ ｓ ｍａ ｉｎ ａｇ ｒ ｈ ｏ Ｆ ｓｒ ｃ ： ｈ ｉ — ｄ ｄ ｃ ａ ｎ ｌ ｅ ｔ ｔ ｌｏ ｉ ｍｓ ｆ ｒ Ｏ ＤＭ ｙ ｔ ｍ ｒ ｎ ｅ ｔ ａｅ ｔ ｆ ｓ． ｏ ａ ｉ ｏ ｔ ｓｓ ｅ ａ ｅ ｉ ｖ ｓ ｇ ｔ ｄ ａ ｒｔ ｉ ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ： ＯＦＤＭ ；ｂ ｏ ｋ ｔｐ ｉｏ ；ｃ ａ ｎｅ ｓｉ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ｌｃ —ｙ ｅ ｐ ｌｔ ｈ ｎ ｌｅ ｔｍａｉｎ；ｌｗ— ａ ｄ ｏ Ｅ ｏ ｂ ｎ ｆＭＳ
０ 引言
ＯＤ Ｆ Ｍ技术 将一个 高速 的数据 流分 解 为在 若 干 个子 载波上并 行传 输 的低 速 数据 流 ， 有 的 子载 波 所 在时域 上相互 正交 。通 过 引人 循 环 前缀 ， 效 地 消 有
２ １ 年第７ ０１ 期
中 图分 类 号 ：Ｎ １ ． Ｔ ９９３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０９— ５ ２ ２ １ ） ７ ０ １— ３ １０ ２５ （０ １ ０ —０ ８ ０
基 于 块 状 导 频 的 Ｏ Ｄ 信 道 估 计 ＦＭ
丁敬校 ，王可人 ，陈小波
（ 电子工程学 院， 肥 ２０ ３ ） 合 ３ ０７
为第 ｋ 条路径的衰落。图 １ 给出了一个 ３ 径信道 的仿真曲线 。当无线信道为准静止信道时 ， 自相 其 关矩 阵可 以表示 为 ：
Ｒ ＝ Ｍ ＝｛肌 ｝ 从 Ｅ｛ ｝ ｒ．
ｒｍ
，
（） ２
ｉ ｉ
为矩 阵 足 Ｍ中位 于第 ｍ行 ｎ列 的元素
收稿 日期 ：２ １ Ｏ ２ ０ １一 ｌ一 １
作者简 介 ：丁敬 校 （ ９ ７一） 男 ， 读硕 士研 究 生 ， 究 方 向为 １８ ， 在 研 ＯＤ Ｆ Ｍ系统中的信道估计技术。