基于斜状导频辅助的信道估计算法

１ 目前 常 用 的基 于导 频 辅助 结构 的 信 道 估 计
１ １基于块 状导频 分布 结构 的信道 估计 ．
在基于块状导频结构的信道估计中， 假设信道是慢衰落信道 ． 主要原理 ： 在发送端将某些 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ符号 上的所有子载波都发送 已知符号 ， 在接收端利用这些 已知符号估计出导频序列所在的所有子信道 的传输 函数 ， 再利用这些估计值通过插值估计出所有 Ｏ Ｄ １ Ｍ符号 的信道传输函数 ． Ｆ 基于这种导频结构的信道估 计所用的方法是 Ｌ Ｓ和 Ｍ Ｓ Ｍ Ｅ算法 ．Ｓ Ｌ 算法简单 ， 但其性能较差 ； Ｍ Ｅ算法复杂 ， Ｍ Ｓ 性能较好 ， 因其运算量 大， 不利于未来无线多媒体通信高速率的要求 ． 基于块状导频结构的信道估计 ， 频谱资源浪费巨大 ， 另外 ， 随着多普勒展宽的增加， 无线信道可能变为快衰落信道 ， 以基于块状导频结构的信道估计受到了系统的 所
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第２ ８卷
第 ４期
吉首大学学报 （ 自然科学 版）
Ｊｕ ｌ ｆ ｉ ｏ ｎｖｒｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄｔｎ ｏｍａ ｏＪｓ ｕＵ ｉｅ ｉ ｈ ｓｙ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ） ｕ ｅ ｉ
Ｖ０ ． ８ Ｎ ４ １２ ｏ．
如图 １ 所示 ， 发送 的数据 可 以表示 为 ：
（ １＋２ ） … ， １＋ｒ ） ａ， （ ／ ． ｏ ｒ
（） ２
图 １ 斜状导频分布结构
（ ） 过插 值估计 ｉ＝ 处 的整 个斜线 上 的数据 ． ２通 （） ３ 利用斜线处的信道影响对其他数据处的信道进行估计 ． 因为非 斜线 处数据 的信 道估计 主要用 到 ３ 与之 密切联 系 的导频符 号处 的信息 ： 个 与之 同时 的导频 点 、 与之 同频 的导频 点和 与之欧 氏距离 最近 点 ． 以第 （ ， 位 置处 的信 道估计 可用 下面公式 表示 ：］ 所 ｉ ） ［ ５
测方式对信道的变化速度适用性较好， 可应用于信道变化较快的场合 ， 但是对 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ系统而言导频子信道 在频域是离散的 ， 由导频信道只能直接得到导频子信道的传输 函数 ， 这种导频分布方式适用于信道变化较 快而多 径时延 相对 较小 的系统 ． 在导 频数 量相 同的情 况下 ， 对信 道估 计 的性 能 由信道 的多径扩 散 即相干 其
关键 词 ： 信道 估计 ； 状 导 频 分 布 ； 值 斜 插
中图分类号 ：Ｎ １ Ｔ ９１
文献标识码 ： Ａ
在高速率无线正交频分复用 （ Ｆ Ｍ 系统中， ＯＤ ） 信道估计技术作为一项关键技术成为研究的热点 ． 通过 插人导频估计出信道的频率响应是信道估计技术的一项重要 内容 ． 目前常用的基 于导频符号的信道估计 算法中， 导频插人方案有块状 、 梳状和星状分布结构三种 ． 文献 ［ — ］ １ ２介绍 了基 于块状导频结构 的信道估 计算法 ， 但是频谱利用率低 ， 并且只利用 了时间轴上的信息 ． 文献Ｅ］ ３ 介绍了基于梳状导频结构插值滤波 的 信道估计算法 ， 运算量小 ， 但仅利用了频率轴上的信息 ， 性能较差 ． 基于星状导频结构 的 ２ Ｄ维纳滤波信 一 道估计算法 ， 同时利用 了时间频率 ２ 个方向上的信息， 频谱利用率高 ， 算法性能较好 ． 文献［］ ４在详细介绍 ， 但该算法复杂度较高 ． 笔者提出了一种新的基于斜状导频分布结构的算法 ， 通过计算机仿真验证该新算法 既可以提高性能， 又可以大大降低运算的复杂度 ．
视技术等研究 ．
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第 ４期
戴香玉 ， ： 等 基于斜状２基 于梳状 导频 结构 的信 道估 计 ．
基于梳状导频结构的信道估计的原理就是在一帧 Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ中， 在一定的子载波上间隔地插入导频符号 ， 然后通过滤波来对其余子信道进行信道估值， 在这种导频结构 中， 导频信号在时域是连续的， 这种信道探
摘 要： 通过插入 导频估计 出信道 的频 率响应是信道估计技术的一项重要 内容 ， 目前 常用的基于导频符 号的信道 估计
算法 中， 导频插入 方案有块状 、 梳状和星状分布 ３种， 它们各 自有其缺陷 ， 限制 了其应 用的环境 ． 笔者 结合 已有 的这 ３种导频 分布结构 的优 势， 出了一种新 的基 于斜状导频分 布结构的算法 ， 算法不仅频谱利 用率高， 提 该 算法性 能好 ， 而且 大大降低 了 运算的复杂度 ．
带宽决定 ．
１３基 于星状 导频结构 的信 道估 计 ．
对于基于梳状导频结构的信道估计 ， 频谱资源也未能得到充分利用 ， 为了进一步地节省频谱资源 ， 可
以采用一种新的导频结构 ， 此种方法称为星状导频结构的信道估计 ． 基于星状导频结构的信道估计同样也 可以通过插值滤波器的方法来进行信道估计 ， 但这样会带来更大的误差 ， 文献 ［］ １介绍了采用维纳滤波 的
应 用限制 ．
收稿 日期 ：０ ７ ５— １ ２Ｏ —０ ０
作者简介 ： 戴香玉 （９１ ）女 ， １８ 一 ， 湖南泪 罗人 ， 沙电力职 业技术 学院教 师 ， 士 ， 长 硕 主要从 事 Ｏ Ｄ 系统、 ＦＭ 信道 估计研 究； 玲（ ６ 一 ， ， 王 １ ２ ）女 湖南长沙人 ， ９ 湖南师范大学物理与信息科学学 院博士 ， 授 ， 教 主要从 事现代通信技术 、 数字 电
２０ ０７年 ７ 月
Ｊ１ ２ ｏ ｕ ．０ ７
文章编 号 ：０ ７— ９ ５ ２０ ）４— ０ ８ ４ １０ ２ ８ （０ ７ ０ ０ ７ —０
基 于斜 状 导频 辅 助 的信道 估 计 算 法
戴香 玉 王 ， 玲
（． １长沙 电力职业技术学院 ， 湖南 长沙 ４ ０３ ； ． １１１２ 湖南师范大学物理与信息科学学院 ， 湖南 长沙 ４０ ８ ） １０１
方法进行 信道 估计 ．
２ 基 于斜 状 导 频 的信 道 估 计
在基 于星状导频分布的基础上 ， 把导频呈直线型插入 ， 这便是该算法的思想 ． 很明显 ， 新的导频分布结
构不仅同时利用了时间轴和频率轴的信息， 而且在算法上相对于星状方案可以大大降低运算复杂度 ． ２ １算法描 述 ．