OFDM通信系统中的一种通用的信道估计模型.pdfVIP

第6卷菊2期 电路与系统学报 V01．6No．2 200【年6月 oF AND JOURNALCfRCUITSSYST巨MS June．200I 文章编号：J0u70249f2∞】)们00舳05 OFDM通信系统中的一种通用的信道估计模型‘ 束锋， 罗琳， 吴乐南 ‘东南大学无线电T挥系，江苏南京210096) 椿■：本史根据DFT的一个性质为oFDM通信系统构造了一种通用信道估计模型。该模型利用系统了信道中的-一 韶分睾门进行信道估计，适用于慢消失信道。该模型同最小平方差(Ls)和盛小均方差(LMMsE)相结台分别形成两种信道 估计方法，扦从理论角度分别分析它们的计算复杂性和均方差性能。对多径信道仿真表明，基于Ls的方法误符号率性能 比基于LMMsE的方}去差2—3dB，但是计算复杂度较低。总之，此信道估计模型的计算复杂度和性能随着用于信道估计的子 信道数目增加而增加，当所用子信道数目是周期头长度的两倍时，达到计算量和估计性能的最佳平衡。 关键词t正变频分复用；信道估计模型；离散傅里叶变换；最小平方差；线性最小均方差 中圈分粪号tTN914文献标识码·A 1引言 最近二十年，随着数字信号处理和集成电路技术快速发展，正交频分复用(OFDM)技术正成为通信 领域研究热点之一。它主要有以下优点：(1)抗多径；(2)对冲激噪声有较强抵抗能力；(3)高的频带利 领域．而且基于5GHz频段的高速无线接入局域网也采用oFDM技术作为标准之一。正交频分复用又称 的子信道，每个子信道单独通过各自的子载波调制各自的信息符号并且各符号具有相同的符号间隔．当 相邻子信道载波间隔等于有用符号间隔Tu的倒数时，各个子信道问频谱相互重叠但相互正交。假如再 在每个oFDM符号前面插入符号保护间隔取(周期头)保证信道冲激响应的长度小于周期头，则接收端在 良好同步条件下可消除子通道间和符号间干扰。最近，有关oFDM的研究主要集中在以下几个方面：(I) 系统同步；(2)信道估计；(3)降低大的峰值功率与平均功率比；(4)子信道上最佳比特分配方案。本文讨 论OFDM系统的信道估计问题。文献【l】和[21假设信道是慢变化多径信道，也就是说信道在相邻的几个 oFDM符号时间内是保持不变．提出了一种基于线性最小均方差的信道估计方法，通过奇异值分解，有效 I，1设计出一基于频域滤波的信道估 地减少了信道估计的计算复杂度。在间样的信道条件下，M蟾noⅡe 计，为了进一步提高估计性能又引入时域滤波。以上两种方法要么要求信道在相邻的几个符号间隔内保 持不变的，要么在相邻几个oFDM符号前面插入一个用于进行信道估计的训练符号，前者对信道要求太 高，而后者会显著降低oFDM的频带利用率。LiJ4’给出一种适于快消失信道的信道估计算法，可是它需 要分集接收机。Jeon”‘提出一种建立在频域滤波基础之上适于快衰落的多径信道．由计算量太大．故通 过假设信道在一个oFDM符号时间内是线性变化来减少信道估计的计算量。本文提出一种信道估计模 型，该模型仅要求信道在一个oFDM符号间隔内不变并用总的子信道中～部分来实现信道估计。特别是 此模型在用于信道估计的子信道数目较小时估计速度相当快。 2 问题描述 2．1 OFDM系统描述 对十一多径信道，当各条路径在一个OFDM符号时间内幅度和相位保持不变，且最大时延小于符号 收■日朔t 200t】一10一19修订日期；2000—1220 J I一2n03j2 基金堆目：闽宗自然科学荩金资助顺甘；中国数字AM广播的实验系统及其关键技术(200 电路与系统学报 第6卷 子载波数目，Tu是有用符号间隔，采样速率等于N，T。。根据文献【6】，信道的离散频率响应在第k予载波的 t=o，l，’’，Ⅳ一1