基于DFT的OFDM系統(tǒng)的MMSE信道估計(jì)研究.pdf

1、在未來的無線通信領(lǐng)域中，如何提供高速度、高質(zhì)量和多樣化的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是研究的熱點(diǎn)之一。正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)以其高數(shù)據(jù)傳輸速率、高頻譜利用率和有效對(duì)抗頻率選擇性衰落信道等技術(shù)優(yōu)勢(shì)受到了廣泛地關(guān)注。 信道估計(jì)是實(shí)現(xiàn)OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。它的一個(gè)重要的好處在于它使得相關(guān)解調(diào)成為可能，使系統(tǒng)性能得到3 dB的提高。同時(shí)，自適應(yīng)技術(shù)中也必須進(jìn)行信道估計(jì)，根據(jù)信道的變化可以改變調(diào)制方式、編碼率和發(fā)送功率等參數(shù)，以便最大限度地發(fā)送信

2、息，提高系統(tǒng)容量。因此，信道估計(jì)直接關(guān)系到系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，其重要性顯而易見。 目前，信道估計(jì)方法主要有三類：基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)、盲信道估計(jì)和基于疊加導(dǎo)頻的信道估計(jì)。本文主要研究的是基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)。信道估計(jì)的主要算法有最小二乘算法（LS）、最小均方誤差算法（MMSE）和基于傅里葉變換（DFT）算法。LS算法簡(jiǎn)單，復(fù)雜度較低，但是估計(jì)結(jié)果的均方誤差較大，受噪聲和子載波間干擾（ICI）的影響比較大，在精度要求較高的環(huán)境下使用受到限

3、制。MMSE算法性能最好，對(duì)于ICI和白噪聲有很好的抑制作用，但是因?yàn)樯婕暗骄仃嚨那竽?，?jì)算復(fù)雜度較高。并且，MMSE算法需要知道信道的統(tǒng)計(jì)特性，而通常在實(shí)際系統(tǒng)中往往是未知的。基于DFT的信道估計(jì)算法在估計(jì)性能和算法復(fù)雜度之間取得了良好的折衷。它主要利用了信號(hào)能量在時(shí)域比頻域更集中的特點(diǎn)，在估計(jì)性能上優(yōu)于LS算法，在算法復(fù)雜度上低于MMSE算法。因此，該方法受到研究者的廣泛關(guān)注。本文對(duì)基于DFT的信道估計(jì)方法進(jìn)行了研究。 本文

4、在原有的基于DFT的信道估計(jì)算法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的估計(jì)算法。雖然MMSE算法性能好，但是它需要知道信道的自相關(guān)矩陣和噪聲方差，在現(xiàn)有的大量文獻(xiàn)中都是假設(shè)信道統(tǒng)計(jì)特性是已知的，而在實(shí)際系統(tǒng)中往往是未知的。本文在基于DFT算法的基礎(chǔ)上利用了在時(shí)域信號(hào)能量比在頻域集中的特點(diǎn)，在時(shí)域估計(jì)出噪聲的方差，同時(shí)利用去噪后的信道沖激響應(yīng)估計(jì)出信道自相關(guān)矩陣，并用于MMSE算法中。仿真證明該方法比基于DFT的算法性能更好，并且性能逼近理想的MMSE