定義
通過信道估計,接收機可以得到信道的沖激響應,從而為後續的相幹解調提供所需的CSI。
背景及意義
無線通信系統的性能很大程度上受到無線信道的影響,如陰影衰落和頻率選擇性衰落等等,使得發射機和接收機之間的傳播路徑非常複雜。無線信道并不像有線信道固定并可預見,而是具有很大的随機性,這就對接收機的設計提出了很大的挑戰。在OFDM系統的相幹檢測中需要對信道進行估計,信道估計的精度将直接影響整個系統的性能。
為了能在接收端準确的恢複發射端的發送信号人們采用各種措施來抵抗多徑效應對傳輸信号的影響,信道估計技術的實現需要知道無線信道的信息,如信道的階數、多普勒頻移和多徑時延或者信道的沖激響應等參數。因此,信道參數估計是實現無線通信系統的一項關鍵技術。能否獲得詳細的信道信息,從而在接收端正确地解調出發射信号,是衡量一個無線通信系統性能的重要指标。因此,對于信道參數估計算法的研究是一項有重要意義的工作。
分類
信道估計算法從輸入數據的類型來分,可以劃分為時域和頻域兩大類方法。頻域方法主
要針對多載波系統;時域方法适用于所有單載波和多載波系統,其借助于參考信号或發送數
據的統計特性,估計衰落信道中各多徑分量的衰落系數。從信道估計算法先驗信息的角度,
則可分為以下三類:
(1) 基于參考信号的估計。該類算法按一定估計準則确定待估參數,或者按某些準則
進行逐步跟蹤和調整待估參數的估計值。其特點是需要借助參考信号,即導頻或訓練序列。
本文将基于訓練序列和導頻序列的估計統稱為基于參考信号的估計算法。
基于訓練序列的信道估計算法适用于突發傳輸方式的系統。通過發送已知的訓練
序列,在接收端進行初始的信道估計,當發送有用的信息數據時,利用初始的信道估計結果
進行一個判決更新,完成實時的信道估計。
基于導頻符号的信道估計适用于連續傳輸的系統。通過在發送的有用數據中插入
已知的導頻符号,可以得到導頻位置的信道估計結果;接着利用導頻位置的信道估計結果,
通過内插得到有用數據位置的信道估計結果,完成信道估計
(2) 盲估計。利用調制信号本身固有的、與具體承載信息比特無關的一些特征,
或是采用判決反饋的方法來進行信道估計的方法。
(3) 半盲估計。結合盲估計與基于訓練序列估計這兩種方法優點的信道估計方法。
一般來講,通過設計訓練序列或在數據中周期性地插入導頻符号來進行估計的方法比較
常用。而盲估計和半盲信道估計算法無需或者需要較短的訓練序列,頻譜效率高,因此獲得
了廣泛的研究。但是一般盲估計和半盲估計方法的計算複雜度較高,且可能出現相位模糊(基于子空間的方法)、誤差傳播(如判決反饋類方法)、收斂慢或陷入局部極小等問題,需要較
長的觀察數據,這在一定程度上限制了它們的實用性。
單載波信計方法
單載波信道估計方法,其特征在于對輸入的當前幀信号以及所述當前幀信号所在信道進行載波均衡,得到所述當前幀信号的序列碼、發送序列判決值和信噪比估計值。根據所述當前幀信号、所述序列碼和所述信噪比估計值依照時域相關算法或頻域除法計算得到初始信道估計值。根據所述當前幀信号、所述發送序列判決值和所述信噪比估計值,計算得到參考信道;對所述參考信道進行濾波,得到濾波後的信道值。以所述參考信道為參照值,對所述初始信道估計值和所述濾波後的信道值進行自适應濾波,以得到下一幀信号的信道估計值。