基于变分推理的turbo频域均衡与信道估计

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1、第３５卷第２期系统工程与电子技术Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．２２０１３年２月ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＦｅｂｒｕａｒｙ２０１３文章编号：１００１５０６Ｘ（２０１３）０２０４２５０５网址：ｗｗｗ．ｓｙｓｅｌｅ．ｃｏｍ基于变分推理的犜狌狉犫狅频域均衡与信道估计王行业１，王忠勇１，高向川１，段琳琳１，２（１．郑州大学信息工程学院，河南郑州４５０００１）；（２．解放军信息工程大学理

2、学院，河南郑州４５０００１）摘要：针对时变频率选择性信道下的单载波编码传输系统，提出了基于变分推理的低复杂度Ｔｕｒｂｏ频域均衡与信道估计联合迭代算法。所设计的软输入软输出检测器和子块间干扰抵消器能统一处理信道估计误差的影响。通过分析接收信号因子图，提出了算法实现的双迭代结构，内迭代完成联合频域均衡与软信道估计，外迭代进行软干扰抵消和解码。仿真结果表明，所提出算法的误码率性能和对叠加训练信号强度的稳健性均优于具有相似复杂度的期望最大化方案。关键词：Ｔｕｒｂｏ频域均衡；变分推理；软信道估计中图分类号：ＴＮ９２文

3、献标志码：Ａ犇犗犐：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０６Ｘ．２０１３．０２．３３犞犪狉犻犪狋犻狅狀犪犾犻狀犳犲狉犲狀犮犲犫犪狊犲犱犜狌狉犫狅犳狉犲狇狌犲狀犮狔犱狅犿犪犻狀犲狇狌犪犾犻狕犪狋犻狅狀犪狀犱犮犺犪狀狀犲犾犲狊狋犻犿犪狋犻狅狀１，ＷＡＮＧＺｈｏｎｇｙｏｎｇ１，ＧＡＯＸｉａｎｇｃｈｕａｎ１，ＤＵＡＮＬｉｎｌｉｎ１，２ＷＡＮＧＸｉｎｇｙｅ（１．犛犮犺狅狅犾狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犣犺犲狀犵狕犺狅狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犣犺犲狀犵狕犺狅狌４５０００１，犆犺犻狀

4、犪；２．犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犛犮犻犲狀犮犲，犘犔犃犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犣犺犲狀犵狕犺狅狌４５０００１，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡｎｅｗｌｏｗｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙＴｕｒｂｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ（ＦＤＥ）ａｎｄｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｉｎｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｃｏｄｅｄｓｉｎｇｌｅｃａｒｒｉｅｒｔｒａｎｓｍｉｓ

5、ｓｉｏｎｉｎｔｉｍｅｖａｒｙｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃｈａｎｎｅｌｓ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｅｎａｂｌｅｓａｎｕｎｉｆｏｒｍｈａｎｄｌｉｎｇｏｆｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｅｒｒｏｒｉｎｔｈｅｄｅｉｇｎｏｆｓｏｆｔｉｎｐｕｔｓｏｆｔｏｕｔｐｕｔｄｅｔｅｃｔｏｒａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｂｌｏｃｋｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌｅｒ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｓｉｇｎａｌ’ｓｆａｃｔｏｒｇｒａｐｈ，ａｄｕａｌｉｔｅｒａｔｉｖｅｉｍｐｌ

6、ｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｉｎｎｅｒｉｔｅｒａｔｉｖｅｓｅｒｖｅｓｆｏｒｊｏｉｎｔＦＤＥａｎｄｓｏｆｔｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｏｕｔｅｒｏｎｅｐｅｒｆｏｒｍｓｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｃｏｄｉｎｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｒｅｃｅｉｖｅｒｏｕｔｐｅｒｆｏｒｍｓ，ｂｏｔｈｉｎｂｉｔｅｒｒｏｒｒａｔｅａｎｄｉｎｒｏｂｕｓｔｎｅ

7、ｓｓｔｏｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄｔｒａｉｎｉｎｇｓｉｇｎａｌ，ｔｈｅｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎｍａｘｉｍｕｍｂａｓｅｄｓｃｈｅｍｅｗｉｔｈａｓｉｍｉｌａｒｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｔｕｒｂｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｉｎｆｅｒｅｎｃｅ；ｓｏｆｔｃｈａｎｎｅｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ简单的频域均衡信号检测。为了进一步提高传输系统的频０引言谱效率和功率效率，近年来无前缀编码ＳＣＦＤＥ系统引起单载波频域

8、均衡（ｓｉｎｇｌｅｃａｒｒｉｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｅｑａ人们的关注。文献［２３］考虑了接收端循环前缀重构的问ｌｉｚａｔｉｏｎ，ＳＣＦＤＥ）既有正交频分复用（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ题，文献［４６］则系统地研究了通过块间干扰抵消实现ＺＰｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＯＦＤＭ）技术在对抗无线信道频率选的方法。另外，文献［２］假设信道已知且在相邻码字持续时择性方面高性能和低复杂