基于粒子滤波的大气激光OFDM时变信道半盲估计

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1、第35卷第6期激光技术Vo1．35，No．62011年11月LASERTECHN0LOGYNovember，2011文章编号：1001—3806(2011)06·0738—04基于粒子滤波的大气激光OFDM时变信道半盲估计何华，柯熙政，王武(西安理工大学自动化与信息工程学院，西安710048)摘要：为了有效改善大气激光正交频分复用通信系统接收端的符号检测性能，采用现有的混合粒子滤波算法对大气激光正交频分复用时变信道进行半盲估计，并进行了理论分析与实验验证。与传统的基于导频的时变信道估计方法相比，该方法可有效改善接收端的符号检测性能，并通过MATLAB仿真结果验证了该方法

2、的有效性。结果表明，在相同的信噪比下，所用方法可平均减小接收端系统的误比特率接近一个数量级。关键词：光通信；大气激光正交频分复用；信道估计；粒子滤波；混合粒子滤波中图分类号：TN929．11文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—3806．2011．06．004Particlefilteringbasedsemi·-blindestimationforOFDMtime--varyingchannelsHEHua，KEXi-zheng，WANGWu(FacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anU

3、niversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：Inordertoimprovethesymboldetectionperformanceofanatmosphericlaseropticalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)receiver，semi—blindestimationwascarriedoutinanatmosphericlaserOFDMtime—varyingchannelbymeansofamixedparticlefilteringalgorithm．Compa

4、ringwiththeexistingtime—varyingchannelestimationbasedonpilot，thismethodcanefectivelyimprovesymboldetectionperformanceatreceiver．Finally，MATLABsimulationprovedtheeffectivenessofthisnewmethod．Obtainedresultsshowthatthismethodcandecreasebiterrorratiotoonemagnitudeatreceiverunderthesamesigna

5、l—to-noiseratiocomparedtoothermethods．Keywords：opticalcommunication；atmosphericlaseropticalfrequencydivisionmultiplexing；channelestimation；particlefiltering；mixedparticlefilteringror，MMSE)算法。虽然插入一定的导频序列可以得引言到信道状态值，但同时插人这些已知序列也会造成带无线光通信⋯是以光束作为信息载体、在空间实宽和功率的损失，降低了系统的传输效率，而且Ls算现点对点或点对多点信息传输

6、的一种技术。人们在无法的估计效果受噪声的影响很大；盲信道估计算法可线光通信领域也引入了正交频分复用技术(opticalfre—以在发送数据完全未知的情况下进行信道估计，发送quencydivisionmultiplexing，OFDM)，为了在无线传端不需要发送特殊的训练数据，从而具有较高的频谱输过程中获得较高的数据传输速率、抑制脉冲干扰及利用率，但是该算法比较复杂，不利于硬件实现；并且大气散射的影响。信道估计是无线光正交频分复用传对于无线通信系统，需要大量的数据才能得到可靠的输的重要组成部分，由于无线光OFDM信道为非线性信道估计值，因此，在无线通信系统中盲信道估计算

7、法系统、噪声满足非高斯过程，这使得许多只能满足线的使用受到了一定的限制J。性、高斯过程的系统估计算法无法应用于此。在现有作者利用粒子滤波对非线性系统的优良估计性的OFDM信道估计中，主要有导频法和盲估计算法。能，结合了目前常用的两类算法各自的特点，并将其应基于导频的信道估计算法一般有最小二乘法(1east-用于具有广阔发展前景的大气激光OFDM通信技术square，LS)和最小均方差(minimummean—squareer一中，在抑制了大气散射影响的同时，与基于导频的估计算法相比，也一定程度地提高了系统的频谱利用率。基金项目：国家自然科