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1、MIMO-OFDM系统基于导频信道估计算法仿真摘要：本论文介绍MIMO-OFDM系统中几种基于导频的信道估计方法。首先研究了单天线OFDM系统的信道估计算法。一方血重点关注三种估计准则的原理，仿真表明LMMSE准则具有最佳的性能；另一方面介绍了几种插值的方法用来恢复非导频处的信道信息。然后研究了发射分集OFDM系统的信道估计，重点分析了三种导频的设计方案。仿真表明，使用最佳训练序列可以达到最优的性能，同时占用的资源少，但是复杂度很高。关键词：无线移动通信；正交频分复用；多输入多输出；信道估计；最小均方误弟；最佳训练序列Abst
2、ract：Thispaperintrtxlucesseveralpilot-basedchannelestimationmethodsforaMIMO-OFDMsystem.Firstly,channelestimationalgorithmsforsingle-antennaOFDMsystemarestudied.Ononehand,threeestimationcriteriaarefocusedon,andthesimulationshowsthattheLMMSEcriterionhasthebestperforma
3、nce.Ontheotherhand,severalinterpolationmethodsareintroduced,usedlorestorethenon-pilot-positionchannelstateinformation.Afterthat,itisfocusedthathowthepilotshouldbedesignedintransmitdiversityOFDMsystem.Threeschemesarestudied,andthesimulationshowsthattheoptimumtraining
4、sequencecanachievethebestperformance,andatthesametimefewerresourcesareoccupied,howeverthecomplexityofwhichishigh・Keywords:wirelessmobilecommunicationorthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)multi-inputmulti-output(MIMO)channelestimation;minimummeansquareerror(MM
5、SE)optimumtrainingsequence1引言MIMO(Multi-I叩utMulti・Output,多输入多输出)技术和OFDM(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,正交频分复用)技术都是B3G的核心技术。MIMO技术可以在不增加系统所用频带资源的情况下，成倍的增加系统的信道容量；OFDM技术可以非常有效的对抗多径干扰。而二者的结合可以优势互补，提供更好的性能⑴。信道估计是通信系统非常重耍的部分，它可以为其它的技术，如相干解调、频偏估计等，提供较准确的信道信息。而MIM
6、O-OFDM系统中的信道估计更复杂，既存在多载波，乂存在多天线，需要精心设计信道估计的算法提供估计的准确度，同时降低复杂度。本文即分析一些典型的信道估计算法的原理，并对其进行仿真和比对。2单天线OFDM系统的信道估计OFDM系统在频域可以简单表示为：EquationChapter2Section1Y(k)=X伙)H伙)+W伙)(2-1)式中£=0,1,…,K-l,K是OFDM系统的子载波数，X(幻和丫(灯分别是发射信号和接收信号，H閃是信道频率相应，W伙)是噪声。在基于导频的信道估计算法屮，X伙)是导频信号，接收端根据导频信号
7、和接收信号，再结合其它的信息，就可以对信道值H伙)做出估计。在发射端插入导频后，接收端需要首先对导频处的信道信息做出估计，然后使用插值算法获得非导频处的信道信息。2.1估计的准则常用的估计准则有最小二乘准则(LS)、线性最小均方误差准则(LMMSE)和最大似然准则(ML)。最小二乘准则的含义是OFDM系统屮各个子载波处的信道估计值和期望值差的平方和最小，因此它是基于确定意义的。经过简单的数学推导后，可以得到以下结论：竹心⑹二岭伙）/人伙）（2-2）即在频域，接收信号除以发射的导频信号就被认为是当前的信道值。这一准则的优点是结构
8、简单，不需要任何信道的先验知识；但是由于其没有考虑噪声的彫响，所以它的抗噪声性能很差。如图2・1,（a）是信道冲激响应的理想值，可以看到，信道长度要远远小于一个OFDM符号的长度；（b）是使用LS估计得到的信道值，可以看出其受噪声的影响较大。一个简单的方法是把估计值（时域）超
