MIMO-OFDM移动通信系统中信道估计的子空间跟踪技术研究

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1、摘要摘要在移动通信系统中，MIMO系统采用多天线技术。能够增加信道容量，提高频谱利用率。OFDM技术把数据流分解为若干个子数据流，增大了单个子数据流的码元宽度，减小了码间串扰，可以有效抵抗频率选择性衰落。目前，结合这两种技术的MIMO-OFDM系统已经成为未来移动通信领域的重要研究方向。与其他通信系统类似，MIMO-OFDM系统的性能依赖于信道估计的准确程度，因此寻找高性能的MIMO．OFDM系统的信道估计方法是未来移动通信领域里的研究热点。本文在分析了移动无线信道的特性和MIMO-OFDM系统的

2、原理及结构的基础上讨论了MIMO．OFDM系统中的信道估计方法，重点研究了利用子空间跟踪技术优化导频辅助的信道估计的方法。导频辅助的信道估计方法利用导频信号估计出导频位置处的信道响应，然后通过内插算法得到其它位置处信道响应的估计值。导频子载波上信道估计的准确性直接影响后续内插滤波的精度。常用的基于Ls准则的估计方法原理简单且计算量小，但忽略了噪声的影响，因而信道估计值对噪声比较敏感；基于MMSE准则的信道估计方法估计精度较高，但是其性能依赖于信道特性的匹配程度，若相关矩阵的模型与实际不符合，它的性

3、能会大幅度下降，并且MMSE估计方法需要进行矩阵求逆，计算复杂度极大。基于矩阵特征分解或奇异值分解的子空间技术由于计算复杂度高，无法用于对移动遁信系统时变信道的实时估计。本文在Ls算法估计出导频位置处的信道响应后，采用可以迭代实现的子空间跟踪算法对信道时延子空间进行跟踪并投影，消除了噪声对LS估计的影响，改善了导频位置信道估计的准确性，然后进行插值获得数据子载波位置的信道响应，显著的提高了信道估计的整体性能。关键词：MIMO，OFDM，子空间跟踪，信道估计Abs仃actInmobilecommun

4、icationsystermMIMOtechnologycsnimprovechannelcapacitybyusingmultipleantennas，andithashigherefficiencyofspectmmutilization．Meanwhile，OFI)MmethodmakesdatatransmitrateofeahsubcarrierlowerthenreducestheISI，andmakesthesysteminsensitivefortime—delaydispersi

5、onofchannel．Bycombiningthetwotechnologies，MIMO-OFDMsystemisanimportantaspectinfuturemobilecommunicationssystem．Similarwithothers，theperformanceofMIMO-OFDMsystemdeeplydependsontheaccuracyofchannelestimation．Thus，researchofchannelestimationmethodofhighp

6、erformancebasedonthissystemisalsoaresearchhotspot．BasedoiltheanalysisofthefeatureofradiomobilechannelandtheprincipalofMIMO-OFDM，channelestimationmethodisresearchedinthispaper．Themaprovingmethodofpilot-assistchannelestimationthroughsubspacetrackingisth

7、ekeyofthispaper．Thechannelresponseofpilotsubcarrierisobtainthroughinsertingpilotintotransmitingstreaminpilot‘assistchannclestimationmethod，thentheresponseofothercarriersiscalculatedthrough．interpolation．LSalgorithinissimpleinprincipalandlowincalculati

8、ngload，butthenoiseisignoredwhilecalculating，SOit'ssensitiveofchannelnoise．TheveracityofMMSEalgorithmishighbutitspcrf0册ancedependsonthehowmatchingbetweenthechannelcorrelationmatrixmodelandthetruechannel．Otherwise．matrixdecompositionisnecessaryw