OFDM与SC-FDE中的信道估计技术

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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术是一种多载波传输技术,它将信息调制到一组相互正交的子载波上并行传输,延长了符号的持续时间,从而可以有效地对抗多径传播引起的符号间干扰(Inter-Symbol Interference.ISI)。OFDM以其可有效对抗ISI,频谱利用率高,实现简单等优点,正受到人们越来越广泛的关注,被认为是第四代移动通信系统(4G)的支撑技术。单载波频域均衡(Single Carrier with Frequency Domain Equalization,SC-FDE)技术也是一种高效的宽带数字传输方案,除具有上面提到的OFDM的优点之外,以其峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio.PAPR)小的特点正受到人们越来越多的关注。为了进一步提高系统性能,OFDM和SC-FDE系统都还有很多关键技术需要进一步的解决和完善,信道估计就是其中之一。 本文简单分析了无线移动传播环境的特点并讨论了OFDM和SC-FDE的特点。在简单介绍了OFDM和SC-FDE中的一些信道估计技术后,我们提出了几种信道估计方法。首先,我们在分析了信道冲击响应对OFDM时域信号影响的基础上,提出了一种采用解方程组的方法来估计信道特性的算法。针对该算法,我们提出了两种训练序列格式,并利用遗传算法分别寻找了这两种格式的优化训练序列。仿真结果表明,该算法具有很高的估计精度,而运算复杂度和时域的PAPR都很小,容易实现。并且,采用分块的格式b可以在接收端并行运算,提高了运算的速度。其次,在分析SC-FDE信号的基础上,根据SC-FDE与OFDM的对偶关系,得出SC-FDE信号在频域存在PAPR问题,不能采用普通数据序列估计信道特性。通过分析,我们指出Newmann序列非常适合作为训练序列,并给出了仿真结果。最后,我们受文献[49]的启发,将其插入导频估计频偏的方法应用到频域信道估计中来,形成了SC-FDE中基于导频的频域信道估计方法。但由于该方法中用到的导频数目有限,因此估计精度不高。为了进一步提高估计精度,我们又提出可以采用判决反馈估计出信道特性并以此对基于导频估计算法的结果进行修正。仿真结果表明,采用修正算法可以大大提高估计精度,降低系统误码率,并且没有增加额外带宽。该修正算法还可以用来跟踪信道变化,只需用
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