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《mimo—ofdm系統(tǒng)中稀疏信道估計算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2007，29(6)：574—578CN53—1045／NSN0258—7971JourmdofYunn~UniversityMIMO—OFDM系統(tǒng)中稀疏信道估計算法研究朱行濤，劉郁林，趙翔，徐舜(重慶通信學(xué)院，重慶400035)摘要：針對多輸入多輸出正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，利用信道沖激響應(yīng)的稀疏特性，提出1種新的MIMO—OFDM信道估計算法，簡稱為MIMO—MP算法．首先利用匹配追蹤思想確定出非零抽頭系數(shù)的位置，然后再采用最小二乘算法完成對非零系數(shù)值的2次估計，從而通過減少信道估計參數(shù)的
2、個數(shù)降低算法復(fù)雜度．該算法具有較好的性能，但在剩余向量更新上還不是很精確，通過改進剩余向量的更新方式，得到另一種性能更優(yōu)的算法簡稱為MIMO—MMP算法仿真結(jié)果驗證了算法的有效性．關(guān)鍵詞：正交頻分復(fù)用；多輸入多輸出(MIMO)；稀疏信道；匹配追蹤算法中圖分類號：TN911．5文獻標(biāo)識碼：A文章編號：0258—7971(2007)06—0574—05由于正交頻分復(fù)用(orthogonalfrequencvdivisionmultiplexing，OFDM)系統(tǒng)具有頻帶利用率高、可有效抵抗多徑干擾和窄帶干擾等很多優(yōu)點?，近年來已引起人們的廣泛關(guān)注．在OFDM接收機
3、設(shè)計中，往往需要已知信道狀態(tài)信息(channelstateinformation，CSI)，因此，對信道參數(shù)進行估計具有重要的意義．近年來，研究人員對OFDM信道估計問題進行了大量研究，提出了許多估計方法．文獻[2，3]等提出幾種關(guān)于OFDM系統(tǒng)的信道估計算法，取得較好的估計效果，但它們都是針對單輸入單輸出(singleinputsingleoutput，SISO)正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，簡記為SISO—OFDM系統(tǒng)．隨著人們對無線數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求，由于多輸人多輸出(multipleinputmuhipleoutput，MIM0)技術(shù)能有效地提高系統(tǒng)的容量_4
4、j，在無線頻譜資源緊缺的條件下，MIM0技術(shù)和OFDM技術(shù)的結(jié)合即MIMO—OFDM系統(tǒng)無疑是提高頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳輸速率的有效方法之一．針對MIMO—OFDM系統(tǒng)，文獻[5，6]分別提出了2種不同的信道估計方法，由于沒有利用信道的先驗信息(如稀疏性等)，算法的復(fù)雜度高，而且性能差．因此，為降低算法復(fù)雜度，獲得性能穩(wěn)健的算法，有必要利用信道的稀疏性對信道進行估計．由于稀疏信道估計問題可看成是稀疏性表示問題，而在稀疏性表示問題中，匹配追蹤算法(matehingpursuit，MP)_7』是1種性能優(yōu)越的算法，于是，針對MIM0一OFDM稀疏信道，本文提出一種基于
5、匹配追蹤的MIMO—OFDM稀疏信道估計算法簡稱MIMO—MP算法．該算法的主要思想是利用參考矩陣的列向量去擬合觀測向量，得到與觀測向量最相關(guān)的幾個列向量，然后利用參考矩陣列向量與信道抽頭的對應(yīng)關(guān)系，探測出非零值抽頭的位置，最后再利用最小二乘算法來估計探測出的非零抽頭系數(shù)值．該算法具有較好的性能，但在剩余向量更新上還不是很精確，通過改進剩余向量的更新方式，文章得到另一種性能更優(yōu)的MIMO—MMP算法．針對提出的新算法，文章進行了仿真．仿真結(jié)果表明：在低信噪比(010dB)的情況下，MIMO—MP算法和MIMO—MMP算法具有相同的歸一化均方誤差(NMSE)性能
6、，比MIMO—LS算法的NMSE性能優(yōu)約12dB；隨著信噪比的增加(15—50dB)，MIMO—LS算法的NMSE性能仍遠差于這2種新算法，而MIMO—MMP算法的NMSE性能逐漸優(yōu)于MIMO—MP算法，在時，這種NMSE性能差達到6．5dB．雖然MIMO—MMP算法的復(fù)雜度比MIMO—MP算法的高，但在導(dǎo)頻數(shù)較少的情況下，這種差異不是太大，可以忽略．因此總的來說，MIMO—MMP算法的性能更優(yōu)．*收稿日期：2007—01—10基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(60672157；60672158)．作者簡介：朱行濤(1982一)，男，湖北人，碩士生，主要從事
7、盲均衡和自適應(yīng)信號處理方面的研究維普資訊http://www.cqvip.com第6期朱行濤等：MIMO—OFDM系統(tǒng)中稀疏信道估計算法研究575圖1為1個有Ⅳ個發(fā)射天線和Ⅳ，個接收天線的MIMO—OFDM系統(tǒng)發(fā)射和接收框圖．在傳輸過程中，發(fā)射端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被分成Ⅳ個不同的符號塊X，i=1，2，?，Ⅳ，分別對Ⅳ這個符號塊進行Ⅳ點的IFFT，并插入長度為Ⅳ。的循環(huán)前綴(Ⅳ大于最大的多徑延遲)，然后通過Ⅳ個發(fā)射天線進行傳輸．通常信道的相關(guān)時間要遠大于OFDM的符號周期，在一個完整的OFDM符號里，信道被認(rèn)為是時不變的，只是在不同的OFDM符號里，信道才是時變的．文章
8、的研究是建立在理想載波和時間同步的假設(shè)
