短波信道下联合低密度奇偶校验（LDPC）译码的正交频分复用（OFDM）系统迭代信道估计方法.pdf

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1、第14卷第l4期2014年5月科学技术与工程Vo1．14No．14May20141671—1815(2014)14—0224·06ScienceTechnologyandEn~neefing⑥2014Sci．Tech．Engrg．通信技术短波信道下联合低密度奇偶校验(LDPC)译码的正交频分复用(OFDM)系统迭代信道估计方法雷洪利1,2张嵩贾瑞涛马林华茹乐唐红(西北工业大学，西安710072；空军工程大学航空航天工程学院，西安710038；94561部队，泰安271200)摘要克服短波信道的频率选择性衰落的关键是准确的信道估计，本

2、文针对短波信道的慢衰落特性，提出了短波信道下联合低密度奇偶校验(LDPC)译码的正交频分复用(OFDM)系统迭代信道估计方法，该方法根据迭代估计的思想，首先利用插入导频进行信道初始估计，经过LDPC译码产生可靠的判决信息，通过在信道估计和译码之间迭代地交换信息来完成联合信道估计和译码，提高OFDM信道估计的精度和系统的误码率性能。仿真表明，在相同仿真条件下，与几种传统信道估计算法相比，提出的迭代信道估计算法，可以提高3dB的编码增益。关键词短波信道正交频分复用低密度奇偶校验码信道估计中图法分类号TN911．22；文献标志码A在短波数

3、字通信系统中，信道固有的特性：噪声量的关键。同时准确的信道估计不仅能够提高系统和衰落，使信号在传输过程中不可避免地受到干扰，误码率性能还对系统的自适应功率分配、自适应组出现信号失真。短波信道又属于衰落信道，与网和接收数据的合并等方面具有重要的意义。AWGN信道相比，其存在严重的突发错误。为了提关于OFDM信道估计的文献很多，其中大多高短波通信系统的抗噪声性能，通常要采用纠错编数是采用在OFDM符号中插入导频的信道估计J，码技术来纠正传输中由噪声的影响而产生的随机错常用的基于导频符号的信道估计算法有基于最小二误，同时采用交织技术来“分

4、散”突发的传输¨I2J。乘(LS)准则的信道估计算法、基于线性最小均方误低密度奇偶校验码(LDPC)以其逼近香农限的译码差(LMMSE)准则的信道估计算法和基于最大似然性能和内在的交织特性，成为纠错码研究领域的热估计(ME)准则的信道估计算法。点。将LDPC码的超强纠错性能和正交频分复用近年来，基于迭代思想的迭代信道估计方案受(OFDM)技术高频谱利用率、抗多径干扰能力结合到重视’8J，本文引用迭代的思想，结合短波信道的起来运用在短波通信中成为克服短波信道衰落和噪慢衰落特性，提出了联合LDPC译码的OFDM系统声干扰的有效手段。迭代

5、信道估计方法，首先利用插入导频序列进行初信道估计是指接收机得到信道状态信息(CSI)始信道估计，将信道估计后的似然度信息作为LD．的过程，接收端必须利用准确的CSI信息才能消除PC迭代译码的初始软消息，进行LDPC迭代译码由无线信道引起的频率选择性衰落。OFDM系统中后，将译码产生的判决信息再反馈给估计器，实现了信道估计和译码之间迭代地交换信息来完成联合译LDPC译码时的初始化信息与信道状态信息有关码和信道估计，从而改善了OFDM信道估计的精度系，准确的信道估计可以提高LDPC码译码时初始化信息可靠性J，是提高接收机性能和数据传输质

6、和系统的误码率性能，提高了系统的性能。1基于ML准则的信道估算法2013年11月15日收到武器装备预研基金项目(9140A25031112JB32001)、陕西省“电子信息系统综合集成”最大似然估计(ML)算法是估计和检测算法中重点实验室重点基金(2011．ZD01)、(2011．02Y02)资助的一种基础方法，虽然它的复杂度很大使其应用受第一作者简介：雷洪利(1970一)，男，河南洛阳人，教授，博士，研究到限制，但这并不影响它在信号检测与估值的应用，方向：通信信息系统研究。尤其是在理论分析时。通信作者简介：张嵩，男。博士。E—ma

7、il：zhangsong1949@163．tom。首先介绍最大似然估计算法(ML)和最大后验14期雷洪利，等：短波信道下联合低密度奇偶校验(LDPC)~的正交频分复用(OFDM)系统迭代信道估计方法225概率(MAP)估值算法，设发送端信号为(t)，接收端信号为Y(t)，为了使接收端错误最小，就要求后验概率P((t)IY(t))最大。由贝叶斯公式：㈤Iy(t(1)对于(t)∈X={S(t)⋯s(t)}，选择使得P{S(t)IY(t)}最大的S(t)对应的符号作为输出。由此可以得到最大后验概率(MAP)准则：使得统计意义上平均错误概率

8、最小。图1短波信道下LDPC-OFDM系统argmaxp{S￡(t)Iy(t)}{si(t)IY(t)}>迭代信道估计算法框图P{S()IY()}；i=1，2，⋯，m(2)Fig．1Theiterativechannelestimat