MIMO-OFDM系统中一种链式加权LS信道估计算法.doc

MIMO-OFDM系统中一种链式加权LS信道估计算法
第3l卷第7期
2009年7月
电子与信息
JournalofElectronics&InformationTechnology



刘刚葛建华郭漪
(西安电子科技大学ISN国家重点实验室西安710071)
摘要:该文对多输入多输出正交频分复用系统中的信道估计进行研究,提出了一种链式加权LS信道估计算法.
该算法基于频域正交循环导频序列,首先采用LS算法获得信道响应初始估值,然后对不同时刻的信道初值进行链
,
该算法能够有效地抑制"载波边界效应",提高信道估计的精度;同时它不需要信道先验信息以及矩阵求逆运算,因
而实现简单.
关键词:正交频分复用;多输入多输出;循环导频序列;边界载波;信道估计
中图分类号:TN92文献标识码:A文章编号:(2O09)07-1763—04
AChainWeightedAveragingLSChannelEstimation
forMIM00FDMSystems
LiuGangGeJia~-huaGUOYi
(works,XidianUniversity,'an710071,China)
Abstract:ChannelestimationforMIMO—

,thenewalgorithmobtainsa
temporalchannelestimationusingLSalgorithm,andimprovestheestimationperformancebyweightedaveraging.
Thecircularpilotstructureandweightedaveragingeffectivelydecreasestheeffectofthecarrieredgesonthe
system',avoidingtheinversionofalargematrix,thenewalgorithmcanbeeasily
realized.
Keywords:OFDM;MIMO;Circularpilotsequence;Edgecarrier;Channelestimation
1引言
随着对高速,多媒体数据业务需求的日益增长,
无线移动通信系统越来越需要提高系统传输速率以
及频带利用率,MIMO~0FDM技术正是解决这一问
题的有效手段,成为新一代移动通信的核心技术.
然而,MIMO—OFDM系统的相干检测以及空时译码
都需要已知信道状态信息,因此实现快速,准确的
信道估计是保证系统传输性能,发挥其优越性的关
,有关MIMO—OFDM信道估计问题已有
很多研究成果【卜,根据实现准则可以将其分为最
小均方误差(MMSE)估计[1-5],最小平方(LS)估计
等,其中MMSE估计由于充分利用了无线信道的相
关特性,因而具有很好的性能,但是它需要已知信
道统计特性以及信噪比参数,同时估计过程通常需
要大规模矩阵求逆,因此实现复杂度较高;LS估计
性能相对较差,但是实现非常简单,因而在实际中
2008-04—22收到,2009—03—02改回
高等学校学科创新引智计划(B08038),广东省一国家自然科学基金委
联合基金(U0635003)和陕西省自然科学基金(2007FO7)资助课题
【8'g]的LS算
法利用训练序列在频域的正交性消除了多天线间干
扰,能够简单有效地估计MIMO信道响应,但是它
在载波边界处的估计均方误差通常较大,这是由于
载波边界处没有足够的导频符号以供信道内插而引
起的,常称之为"载波边界效应".针对这一问题,
本文提出一种链式加权LS信道估计算法,它保证了
任意发射天线在训练周期内所有的子载波位置都有
导频符号可供参考,从而有效地抑制了"载波边界效
应",进一步提高了信道估计的精度,同时它不需要
信道统计特性以及信噪比参数,实现复杂度低,因
而具有一定的理论价值与实际意义.
2系统模型
考虑一个采用空时编码的MIMO—OFDM通信
系统,发射端有个天