有色噪声下基于wishart随机矩阵的贝叶斯时变信道估计

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1、第2期景源等：有色噪声下基于Wishart随机矩阵的贝叶斯时变信道估计·83·有色噪声下基于Wishart随机矩阵的贝叶斯时变信道估计景源，殷福亮（大连理工大学电子与信息工程学院，辽宁大连116023）摘要：提出一种适用于有色噪声环境下的贝叶斯时变信道估计方法，该方法根据Wishart随机矩阵理论和Gibbs采样方法，首先对有色噪声的协方差阵和信道参数进行初估计，在此基础上，对序贯蒙特卡洛（SMC,sequentialmontecarlo）采样器的参考分布进行改进，使用SMC方法对时变信道参数进行盲跟踪

2、（无需导频信号），从而实现了有色噪声下时变信道的半盲估计。与以往的时变信道估计方法相比，该方法具有估计误差小、顽健性强等特点。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。关键词：MIMO系统；时变信道估计；贝叶斯估计；随机矩阵；粒子滤波中图分类号：TN911文献标识码：B文章编号：1000-436X(2009)02-0077-06WishartrandommatrixbasedBayesianestimationfortime-varyingchannelinthecolornoiseJINGYuan,YINF

3、u-liang(SchoolofElectronicandInformationEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023,China)Abstract:ABayesianestimationmethodfortime-varyingchannelwiththecolornoisewasproposed.BasedonrandommatrixtheoryandGibbssampling,thecovariancematrixofthecol

4、ornoiseandthechannelparameterswerefirstlyestimated.Then,theproposaldistribution(orimportancedistribution)ofthesequentialmontecarlo(SMC)samplerwasmodifiedtotrackthetime-varyingchannelparametersblindly(withnopilotsignals).Therefore,theproposedmethodmayonli

5、nesemi-blindlyestimatethetime-varyingchannelparametersinthebackgroundofcolornoise.Comparedwithexistingapproaches,whicharebasedonKalmanfilteringandparticlefiltering,theproposedmethodismorerobustandmoreaccuratewhilethecolornoiseisconsidered.Thesimulationre

6、sultsshowtheeffectivenessoftheproposedmethod.Keywords:MIMOsystem;time-varyingchannelestimation;Bayesianestimation;randommatrix;particlefiltering第2期景源等：有色噪声下基于Wishart随机矩阵的贝叶斯时变信道估计·83·1引言收稿日期：2007-04-28；修回日期：2009-01-04随着多媒体宽带业务的不断增加，未来无线通信系统在传输速率、误码率和频谱效率

7、等系统性能方面提出了更高的要求。多输入多输出(MIMO)系统采用空时编码[1,2]，同时具有分集增益和编码增益，从而显著提高了容量和数据传输率等系统性能。因此，MIMO技术将有望成为未来无线通信系统中的主要技术方案之一。在无线通信系统中，信道估计的好坏直接影响接收机的符号检测性能。特别是在信道参数随时间变化的情况下，如何有效地对时变信道进行在线估计，对提高通信系统接收端的符号检测性能有着重要意义。第2期景源等：有色噪声下基于Wishart随机矩阵的贝叶斯时变信道估计·83·无线通信系统发射机与接收机之间

8、的相对运动会产生多普勒频移，从而进一步产生多普勒扩展。当多普勒扩展较小时，信道随时间变化缓慢，通常假设此类信道为非时变信道。在实际的通信系统中，发射端通过发射训练序列可实现对非时变信道的准确估计[3]，这种信道估计方法具有计算复杂度低、易于实现等特点。然而，当多普勒扩展较大，信道随时间变化较快时，以往用于非时变信道的估计方法无法快速准确地跟踪时变信道参数，从而降低了信道估计精度。因此，在以往算法基础上，在发射数据中插入导频信号[4,5]，通