基于四维广义离散椭球序列的降秩MIMO-OFDM信道估计方法

传统的基于插值的信道估计器需要高导频负载来对快速时变的频选MIMO-OFDM信道进行稳健估计。为降低对高导频的需求,利用信道对低维子空间的限制作用设计了一种线性最小均方误差(LMMSE)信道估计器,该估计器采用由带限广义离散椭球(GDPS)序列得到的四维基扩展信道模型。仿真结果表明:与基于插值的最小二乘(LS)估计器相比,降秩估计器的均方估计误差较小,且对时延、多普勒和角扩展等均具有较强的鲁棒性。

LSTM在MIMO信道估计中的应用研究

多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术作为一种无线通信技术,能够显著提高带宽。为了进一步优化该方法的信道估计策略,研究了基于长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)模型的基本原理。为了提高LSTM的泛化能力,文章引入了Dropout方法对该方法进行优化,研究探讨了使用该方法进行MIMO信道估计的实现流程。最后,文章利用公开的MIMO数据集对设计方法进行了测试,实验结果验证了该方法的有效性。

一种四天线MIMO-SC-FDMA高精度信道估计方案

针对高速移动环境下频率色散现象以及信道容量低和系统可靠性差的问题,提出采用多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术与单载波频分多址(Single Carrier Frequency Division Multiple Acess, SC-FDMA)技术相结合的方法,设计了一种适用于四天线MIMO-SC-FDMA通信系统的高精度信道估计算法。该算法采用空时编码(Spatial Time Block Code, STBC)与时间切换传输分集(Time Switched Transimit Diversity, TSTD)结合的STBC-TSTD分集编码技术,选择自然插值方案,在离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)信道估计方法的基础上设计了一种利用频域加权来提高信道估计精度的高精度信道估计算法,减小了频率色散现象影响,提升了信道容量和系统可靠性,通过仿真分析验证了所提算法的有效性。

基于FABA-SISO的时变频率选择性衰落信道CPM信号盲均衡

该文针对时变频率选择性衰落信道下高阶连续相位调制(CPM)信号盲均衡中存在的均衡性能较差、复杂度较高以及收敛速度慢等问题,从双向自适应信道均衡的角度出发,将线性调制信号均衡中使用的前后向自适应软输入软输出(FABA-SISO)算法推广,建立一种新的基于FABA-SISO的信道盲均衡方法,并结合逐幸存处理(PSP)思想和Kalman滤波,提出一种适用于高阶CPM信号的自适应盲均衡算法。该算法通过使用FABA-SISO算法,同时利用过去、现在和将来的观察数据进行Kalman滤波信道估计,有效改善了信道估计的精度,同时使用PSP算法来降低系统的复杂度,使得算法具有较好的工程应用性。仿真结果表明所提算法具有良好的盲均衡性能以及收敛性。

基于循环前缀的MIMO-OFDM改进信道估计算法

多输入多输出正交频分复用(multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统中,为提升最小二乘(least squares,LS)信道估计算法的估计精度,可以利用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)算法对LS算法进行改进,然而,DFT算法对最大时延内的噪声未作处理,因此算法的估计精度仍易受噪声影响。针对这一不足,本文提出基于循环前缀(cyclic prefix,CP)的改进DFT信道估计算法。该算法以CP的长度为标准,对CP长度外的信道系数置零,对CP长度内的信道系数设置门限值,将模值小于门限值的信道系数置零。理论分析和仿真结果表明,改进算法中噪声被有效抑制,估计算法的精度得到提高。

MIMO-OFDM系统中基于压缩感知的信道参数反馈方法

为了解决MIMO-OFDM系统中基于完全信道状态信息预编码所面临的反馈链路开销大的问题,提出将压缩感知技术应用于这种预编码的信道状态信息的反馈阶段。在接收端通过压缩感知技术对由信道估计得出的信道状态信息进行观测,将少量的观测值反馈到发送端,在发送端通过正交匹配追踪算法重构出完全信道状态信息。仿真结果表明,信道状态信息在KLT域的压缩感知性能明显优于DCT域的压缩感知性能,可以由反馈到发送端的少量采样值精确地重构出信道状态信息,降低了反馈链路的开销。

基于压缩感知的MIMO NC-OFDM系统信道估计算法

多输入多输出不连续正交频分复用(MIMO NC-OFDM)系统是认知无线电(CR)系统的常用体制,由于授权用户占用而导致的载波不连续情况下的信道估计是影响该系统性能的关键技术问题。提出一种基于压缩感知(CS)的MIMO NC-OFDM系统的信道估计方法——稀疏自适应匹配追踪(SAMP)算法。SAMP算法在重构过程中先对信号稀疏度进行初始估计,然后自适应调整步长逐步逼近信号,相较于其他贪婪算法,能够在稀疏度未知的情况下准确重建稀疏信号。仿真结果表明,SAMP算法提高了重构精度,在实际应用中易于实现。

V-BLAST系统中基于子空间跟踪的自适应连续干扰消除接收机设计

V-BLAST系统中,当存在信道估计误差时,基于最小均方误差(MMSE)的传统连续干扰消除(SIC)检测器检测性能较差,同时运算量也相对较高。针对这些缺陷,通过利用子空间跟踪算法和Hermitian矩阵扰动理论,提出一种新的自适应混合SIC检测算法及其对应的最优检测顺序。最后的模拟结果显示这种算法不仅提高了检测性能,同时对信道估计误差也有一定的免疫性。

有限CSI反馈MIMO系统下的快速码字搜索

针对传统多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统下信道反馈开销大、发送端的最优预编码设计难以实现的问题,研究有限信道状态信息(Channel State Information,CSI)反馈下的联合预编码设计与码字搜索技术,提出一种基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)码本的快速码字搜索算法。该算法利用MIMO信道天然具有的信道硬化特性,将理论性能最优但是计算复杂度极高的遍历式码字搜索算法转化为求解多个简单优化问题的快速码字搜索算法。仿真结果显示,该算法能够在性能损失较小的情况下大幅度降低码字搜索的计算复杂度。

一种新的MIMO-OFDM自适应信道估计算法

基于经典的多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统离散傅里叶变换(DFT)信道估计方案,提出了一种新的自适应信道参数估计算法,该算法能在一个OFDM导频符号内准确地估计出信道冲激响应、多径时延和噪声方差.首先通过DFT信道估计得到初步估计值;然后提出了联合估计算法估计出各个接收天线上的噪声方差和多径时延,利用多径时延估计值提取信道初步估计中多径点上的信息,有效去除非多径采样点上的噪声.仿真和分析表明,相比传统固定多径数目的估计算法,该算法能自适应地跟踪信道噪声能量和多径时延的变化,提高信道估计的精度.

MIMO-OFDM系统中的信道估计算法设计

MIMO-OFDM信道估计算法中,基于相位偏移导频结构的时域最小二乘算法,具有实现过程简便、精度高等特点,但是该算法需要通过复数计算完成。为了降低计算量、节省系统存储空间,对算法进行了两方面的改进:①提出一种由实数构成的新的导频结构;②根据新的导频结构,利用离散哈特莱变换提出新的信道估计算法。由于采用了离散哈特莱变换,算法只需要通过实数计算完成,能够有效降低计算复杂度。与通过复数计算的结果相比,算法没有造成计算精度的下降。采用Matlab软件进行仿真,验证了该导频结构和算法的有效性及可靠性。

基于离散Hopfield神经网络的盲信号均衡新算法

针对许多现有的盲均衡算法对发送信号,均衡器,信道等都有不同的要求,本文在利用接收数据正交补投影和发送信号属于有限字符集的先验知识之上,构造出直接待恢复盲信号的二次规划问题,推出了一种基于离散Hopfield神经网络直接盲信号均衡的新方法,该算法有效地克服了上述问题,在SIMO(单输入多输出)信道上的仿真结果表明:该算法收敛速度快,性能好。

空间调制无线光多输入多输出通信系统中自适应功率分配算法

在空间调制(SM)无线光多输入多输出(MIMO)通信(SM-OMIMO)系统中,为了在调制方法固定的条件下使系统的传输容量最大化,提出了一种新型自适应功率分配算法(PAA)。新算法采用蒙特卡罗模拟过程选择与具体信噪比(SNR)相对应的最优化功率分配系数。建立了室内通信环境模型,推导了SM-OMIMO系统的离散输入连续输出无记忆信道(DCMC)容量表达式;分析了新算法的分配原则及过程,并仿真研究了其系统性能,比较了不同发射接收阵组合条件下,各分配算法对系统DCMC容量增益的影响。仿真结果表明,低SNR条件下采用自适应PAA的系统DCMC容量明显高于传统的固定因子分配算法和均匀分配算法,在高SNR条件下更易达到DCMC容量饱和值,该结果可清晰表明信道的分集特征。因此,采用自适应PAA是提高SM-OMIMO系统传输速率的有效途径。

隐藏有限字符特性的跳空安全传输方法

针对无线数字通信系统,从信息论角度推导了一个保障物理层安全传输的充分条件,并提出了一种隐藏有限字符特性的跳空安全传输方法.首先,在有限字符输入系统中,多天线窃听者具有离散有噪无损信道(Discrete Noisy Lossless Channel,DNLC)结构,可以恢复保密信号,致使人工噪声方法失效,因此破坏窃听者的DNLC结构是保证系统传输安全的一个充分条件.然后,利用无线信道特征的多样性和独特性,提出一种基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统的跳空安全传输方法,在传输信息的过程中随机切换收发天线并发送空域干扰,可以隐藏保密信号的有限字符特性并破坏窃听者的DNLC结构.最后,理论分析和仿真结果表明了该安全方法的有效性.

一种MIMO-OFDM信道估计方法

为提高现有MIMO-OFDM系统信道估计算法性能,降低算法运算的复杂性,提出一种基于变换域的MIMO-OFDM信道估计方法.该算法不需要任何信道统计信息,通过变换域内自适应低通滤波器降低了高斯白噪声和子载波间干扰对该估计算法准确度的影响,并且利用在变换域内得到的导频位置的信道估计结果,通过补零内插算法得到其他子载波位置的信道估计结果.仿真结果表明:该算法的误码率性能优于最小平方算法,稍逊于线性最小均方误差算法;该算法计算复杂度低,易于在实际系统中实现.

MIMO-OFDM系统基于DFT的LS信道估计算法

精确的信道估计是提高多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM,Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统性能的关键,针对现有的信道估计算法的不足,提出了一种基于DFT的最小二乘(LS,Least Square)信道估计算法,利用噪声方差设定一个门限进行阈值,进一步消除噪声干扰,充分利用了时变无线信道中时域和频域的相关性,改善了信道估计的性能。为验证其有效性进行了仿真。仿真结果表明,在慢时变信道环境下,改进方法可以进一步提高信道估计的精度,同时保持了较低的复杂度。