单载波频域均衡信道估计分析

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1、万方数据信号与信息处理单载波频域均衡信道估计分析朱良彬，文运丰，桑会乎(中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081)摘要针对高速率信息传输系统中多径衰落对单载波频域均衡(sc．FDE)信道估计造成的影响，在SC．FDE原理基础上，将无线通信中信噪比估计和SC．FDE中信道估计结合起来，对现有信噪比估计算法进行优化。分析和仿真结果表明，此方法能有效地改善多径衰落信道中信道估计的有效性，提高了频域均衡的效果，从而改善了sc．FDE系统的误码率(BER)性能。关键词多径衰落；SC．FDE；信道估计；均衡中图分类号TN911．2文献标识

2、码A文章编号1003—3106(2010)12—0024—03ChannelEstimationinSingleCarrierFrequencyDomainEqualizationZHULiang—bin，WENYun-feng，SANGHui-ping(The54thResearchInstituteofCETC，Shijiazhuang胁掘050081，China)AbstractInbroadbandwirelesscommunicationsystem，multipathfadingaffectstheperformanceofchan

3、nelestimation．Inordertoimprovetheprecisionofchannel-estimation．ane’rmethodwhichcombinesSignal-to-Noisewithchannel．estimationinSC—FDEisproposedinthispaper．TheMMSEalgorithmisusedtoestimatethechannelinformation．Theanalysisandsimulationresultsdemonstratethatthemethodcanimproveth

4、eeffectivenessofchannelestimationinmultipathfadingchannelandenhancetheeffectoffrequencydomainequalization，andthusimprovetheperformanceofbiterrorrate(BER)ofSC-FDEsystem．Keywordsmultipathfading；SC·FDE；channelestimation；equalization0引言在高速率信息传输系统中，对抗多径衰落方面，基本的传输技术可以分为多载波调制体制、单载波

5、时域均衡和单载波频域均衡。在多载波传输技术中，最具代表性的是OFDM技术，它通过IFF-I’变换将原始的数据符号调制到正交的子载波上；在单载波传输技术中，需要在接收端采用均衡器来补偿码间串扰，均衡可以采用传统的时域滤波器，也可以在频域进行，相应的系统分别称为单载波时域均衡系统(SingleCarrierTime—DomainEqualization，SC．TDE)和单载波频域均衡系统(SingleCartierFrequency．DomainEqualization，SC-FDE)。SC．FDE利用单载波进行数字通信，但是与传统的单载波通信不同

6、。SC．FDE采用分组传输模式，均衡是在频域进行而不是在时域进行。SC．FDE系统发送的是调制后的高速率单载波信号，接收端通过FFr和IFn变换来实现频域均衡，实际上是对接收信号的频域分析。242010RadioEngineeringV01．40No．12在SC．FDE系统中，信道估计在整个系统的实现中起着非常关键的作用。信道估计性能的好坏直接影响到频域均衡的有效性，最终影响整个系统的性能。1SC．FDE系统模型SC．FDE和OFDM相比，二者在原理和实现结构上都有很多相似之处：都使用了计算效率很高的FFT运算，都是靠保护间隔来消除码间串扰(I

7、SI)，信道估计和均衡也都是在频域上进行的，数字信号处理的复杂程度相当。SC—FDE系统和OFDM系统，二者的区别仅仅在于IFFT模块是在接收端还是在发射端。SC—FDE的基本原理框图如图1所示。图1SC·FDE系统原理收稿日期：2010-09．30万方数据信号与信息处理2SC．FDE系统信道估计SC．FDE信道估计的准则主要有最小二乘(Ks)准则和最小均方(MMSE)准则。设发射信号表示为：舅(t)=∑d毋(t—nr)。信道模型为：￡一1h(￡)=∑^p(t—r1)。接收信号表示为：，(t)=工(t)0h(t)+Ⅳ(t)。接收信号的频域形式为

8、：Y=Hx+wo最小二乘(Ls)准则信道估计结果为：詹Ls=x～Y。最佳均衡抽头系数为：w(z)2南·^=o’l’⋯，n一1。最小均方(MMSE)准则