基于多中继导频频分复用的协同通信系统信道估计算法

本文针对频率选择性衰落环境下结合正交频分复用技术的放大转发多中继协同通信系统,提出了基于导频频分复用的频域信道估计算法,包括最小二乘（LS）估计算法和线性最小均方误差（LMMSE）估计算法。理论分析和仿真结果表明,该算法不仅成功分辨了多中继协同通信系统的所有频域信道衰落系数,避免了各中继节点转发的导频符号在目的节点上的混叠干扰,而且减少了频域信道估计所需的导频符号数量和时隙周期长度,提高了协同通信系统的传输效率和频谱利用率,同时显著提高了信道估计的精度,降低了算法的复杂度,具有较高的实用价值。      

分布式空频编码协同通信系统中基于导频辅助的频域信道估计算法

针对频率选择性衰落信道下的分布式空频编码协同通信系统,提出了基于导频辅助的各种频域信道估计算法,包括最小二乘、线性最小均方误差、低阶近似线性最小均方误差算法,并给出了相应的均方误差性能表达式.理论分析和仿真结果表明本文提出的信道估计算法在协同通信系统中具有很高的实用性和精确度.     

非理想信道估计下的放大转发协同通信系统性能分析

针对两跳多中继放大转发协同通信系统,分析了信道估计误差对系统性能的影响。考虑机会中继和全参与中继两种中继策略,分别推导了系统误码率的闭式表达式,并分析了不同信道估计质量阶数下的系统分集增益。平均信噪比损失率分析表明机会中继较全参与中继对信道估计误差更为敏感。仿真结果验证了理论分析。     

分布式空频编码协同通信系统中基于导频转发新时序的信道估计算法

该文针对频率选择性衰落下的多中继分布式空频编码协同通信系统,提出了基于导频转发新时序的频域信道估计算法,包括最小二乘(LS)估计算法和低阶近似的线性最小均方误差(Lr-LMMSE)估计算法。互相协同的各中继节点在收到源节点广播发送的频域导频符号向量后,通过互不相同的时隙将其转发给目的节点,从而避免了各中继节点转发的导频符号在目的节点上的混叠干扰。理论分析和仿真结果表明,该算法成功地分辨了多中继协同通信系统的所有频域信道系数,其估计精度高,算法复杂度低,具有较高的实用价值。     

MIMO-OFDM系统中一种新的联合迭代信道估计与符号检测算法

该文提出了一种MIMO-OFDM系统中基于MMSE准则的联合迭代信道估计和符号检测算法。联合迭代算法的性能取决于初始信道估计器的精度和迭代算法。首先提出了一种基于时频变换(TFT)的信道估计算法;其次提出了利用初始信道估计值与检测符号在MMSE准则下进行联合迭代信道估计和符号检测的算法。分析和仿真结果显示,在准静态和快时变信道条件下,新的联合迭代信道估计和符号检测算法有效地提高了系统性能。     

基于非理想信道状态信息对DCO-OFDM-IM系统建模与分析

针对传统DCO-OFDM-IM系统进行信道估计时没有考虑信道误差影响,导致获得非理想信道状态信息（CSI）而造成信道估计有效性降低等问题,利用最小均方误差信道估计（MMSE）算法并基于非理想信道状态信息建立了DCO-OFDM-IM系统模型,推导了其理论误码率闭合表达式。同时考虑到DCO-OFDM-IM系统中采用最大似然检测算法（ML）当调制阶数增大时存在检测复杂度高,系统传输速率低等问题,而利用对数似然检测算法（LLR）降低检测复杂度,最后采用蒙特卡罗方法进行系统仿真性能的仿真对比。结果表明：当调制阶数和索引组合相同,误码率为10^-3时,LLR检测算法比ML所需信噪比平均改善约2 dB;在能量比为1∶8时,采用MMSE估计比LS信道估计算法系统性能改善约4 dB;当系统信道估计误差越小时,越可能获得理想CSI,提升了信道估计有效性。     

用于多小区联合检测的高精度信道估计算法

现有TD-SCDMA系统中的信道估计算法扩展到多小区信道估计时,由于对邻区信道估计精度低,严重影响多小区联合检测算法的性能.先分析传统信道估计算法应用于多小区信道估计时性能下降的原因,然后通过改变信道估计矩阵的结构分别提出了基于匹配滤波、最小均方误差及两者结合的3种适用于多小区联合检测的信道估计算法,进而对不同信道估计算法的估计精度进行了分析.仿真结果表明:3种新的信道估计算法均比传统的Steiner算法估计精度更高,并能有效地提升多小区联合检测下TD-SCDMA系统的性能.     

非再生协同通信系统分集性能分析

基于系统端到端信噪比的矩生成函数(MGF),分析了非再生(nonregenerative)协同通信系统在平坦衰落信道下的分集性能,并用计算机仿真证明了分析结果的正确性.分析结果表明,采用固定增益中继的双跳协同通信系统的分集阶数小于1.     

OFDM系统中基于Turbo迭代的WLMS联合信道估计和检测算法

利用Turbo迭代原理,该文提出了一种迭代的维纳LMS联合信道估计和检测算法,该算法利用软映射和软解映射算法提供的软值信息,实现检测译码模块和信道估计模块之间的信息交换,通过WLMS信道估计和跟踪算法实现信道响应的逐符号更新。仿真结果表明,通过2次迭代,系统误码率性能已经基本收敛,而且在系统误码率低于10-3 时,与理想信道估计性能相比,联合估计和检测算法性能信噪比损失仅为0.5-0.8dB。     

基于协同通信的移动自组网广播方案设计

移动自组网中大多采用冲突避免协议,广播时存在大量的冗余数据及信道冲突,在复杂的信道环境下会降低系统的通信效率。结合协同通信与动态时隙分配技术,提出了一种基于协同通信的移动自组网广播方案。该方案分成竞争、控制报文和数据传输3个阶段。竞争阶段利用基于载波侦听多址访问（Carrier Sense Multiple Access,CSMA）的广播网络洪泛少量竞争报文,分配广播权限;控制报文阶段结合协同通信,利用时隙分配算法完成节点的时隙分配;数据传输阶段,利用协同通信结合时分多址（Time Division Multiple Access,TDMA）动态时隙分配算法,使得节点能够充分利用信道资源进行数据发送,避免节点间的相互竞争,提高数据传输效率。     

双选择信道中的时间偏移广义频分复用通信

当信道存在时间-频率双选择性时,严重的子载波间干扰和子符号间干扰将导致广义频分复用(GFDM)系统性能显著下降.为此,该文提出一种时间偏移GFDM系统(TO-GFDM),通过对传统GFDM系统的原型滤波器进行时间偏移,来提高双选择信道下GFDM系统的性能.该文推导了GFDM信号在双选择信道中的平均信干比公式,并提出基于离散导频的联合迭代信道估计与符号检测算法,该算法利用信道估计器与串行干扰消除符号检测器之间的信息交换,逐步减小干扰信号,提高信道估计与符号检测的精度.理论分析与仿真实验结果表明,在双选择信道条件下,时间偏移GFDM比传统的GFDM具有更高的平均信干比和误码率性能;并且,联合迭代信道估计与符号检测算法能有效降低系统误码率.     

双选择信道中的时间偏移广义频分复用通信

当信道存在时间-频率双选择性时,严重的子载波间干扰和子符号间干扰将导致广义频分复用(GFDM)系统性能显著下降。为此,该文提出一种时间偏移GFDM系统(TO-GFDM),通过对传统GFDM系统的原型滤波器进行时间偏移,来提高双选择信道下GFDM系统的性能。该文推导了GFDM信号在双选择信道中的平均信干比公式,并提出基于离散导频的联合迭代信道估计与符号检测算法,该算法利用信道估计器与串行干扰消除符号检测器之间的信息交换,逐步减小干扰信号,提高信道估计与符号检测的精度。理论分析与仿真实验结果表明,在双选择信道条件下,时间偏移GFDM比传统的GFDM具有更高的平均信干比和误码率性能;并且,联合迭代信道估计与符号检测算法能有效降低系统误码率。     

一种基于因素图的联合信道估计和信号检测迭代算法

 本文提出了一种新的联合信道估计和信号检测算法.基于广义分配率准则,将实现发送序列最优估计的似然函数分解为多个局部概率函数的乘积,而局部概率函数之间的关系借助直观的因素图来描述.在此基础上,利用和积算法,实现分布式的联合信道估计和信号检测,以较低的计算复杂度达到最优序列检测性能的逼近.同时,采用粒子滤波处理和积算法中出现的连续变量积分,实现频率选择性衰落信道的实时跟踪,从而可有效降低导频数量,提高频谱效率.仿真结果表明,这种联合算法在获得较好的检测性能同时,计算复杂度显著降低.     

Iterative multiuser detection with integrated channel estimation for coded DS-CDMA

A practically interesting approach for iterative channel estimation, multiuser detection, and single-user decoding based on maximum a posteriori symbol-by-symbol estimation for direct sequence/code-division multiple-access (DS-CDMA) is proposed. The receiver relies on the output of a bank of matched filters for each user and each path, and combines interference cancellation with iterated soft-decision feedback to improve channel estimation accuracy and data symbol reliability in course of a few iterations. We show that in this way, near single-user channel phase and amplitude estimation accuracy is achieved for frequency-selective fading channels, even in highly loaded systems, and illustrate that reliable data symbol estimation can be performed.     

Doubly-Selective Channel Estimation Using Superimposed Training and Weighted First-Order Statistics

Doubly-selective channel estimation using superimposed training and complex exponential basis expansion model is considered. By taking a weighted averaging operation of the received data, a weighted first-order statistical estimator is proposed, where the time-varying channel estimation is reduced to the simple average-based solution of time-invariant coefficients and the dominant effect of information-induced interference on channel estimation can be suppressed. To further improve the estimation performance with a limited training power, a joint iterative channel estimation and symbol detection scheme is developed where the detected symbol is exploited to enhance estimation performance instead of being viewed as interference. Theoretical analysis and simulation results show that the proposed scheme is superior to data-dependent superimposed training scheme and competitive with the conventional time-multiplexed training in terms of symbol error rate over doubly-selective channels.     

基于平行因子分析的SIMO-OFDM系统盲信道与符号联合估计算法

针对SIMO-OFDM系统下的信道估计和符号检测问题,该文建立了接收数据矩阵的平行因子分析(PARAFAC)模型,利用PARAFAC模型中离散傅里叶变换矩阵的行满秩特性,结合数据矩阵的奇异值分解,提出了一种信道与符号联合盲估计的闭式求解方法。由于提出的求解方法无须进行迭代便可以完成信道估计和符号检测,因此其计算复杂度低,此外,利用PARAFAC模型实现信道和符号的同时计算,避免了因信道估计误差导致的符号误码率性能下降问题。仿真结果表明,与传统方法相比提出的方法计算复杂度更低,估计性能更好。     

MC‐CDMA MIMO systems with quasi‐orthogonal space–time block codes: Channel estimation and multiuser detection

This paper investigates blind channel estimation and multiuser detection for quasi‐synchronous multi‐carrier code‐division multiple‐access (MC‐CDMA) multiple‐input multiple‐output (MIMO) systems with quasi‐orthogonal space–time block codes (QO‐STBC). Subspace‐based blind channel estimation is proposed by considering a QO‐STBC scheme that involves four transmit antennas and multiple receive antennas. Based on the first‐order perturbation theory, the mean square error of the channel estimation is derived. With the estimated channel coefficients, we employ minimum output energy and eigenspace receivers for symbol detection. Using the QO‐STBC coding property, the weight analyses are performed to reduce the computational complexity of the system. In addition, the forward–backward averaging technique is presented to enhance the performance of multiuser detection. Numerical simulations are given to demonstrate the superiority of the proposed channel estimation methods and symbol detection techniques. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

OFDM系统迭代信道估计初始值预测的改进算法

为了得到更精确的迭代信道估计中的信道初始频响值,在基于二次曲线拟合预测的OFDM系统联合迭代信道估计与符号检测算法的基础上,提出一种基于MMSE准则的加窗线性预测方法对信道的初始频率响应值进行估计.仿真结果表明,在较高信噪比下,文中提出的基于MMSE准则的加窗线性预测的估计方法所得到的系统误码性能明显优于采用二次曲线拟合预测的信道估计方法.在复杂度增加不大的情况下,该方法是一种有效的改进算法.