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我上个月刚做过基于块状导频信息的LTE物理层上行信道的频域信道估计以及信道均衡。
部分算法如下(以下是基于单载波的)
假设循环前缀已经消除了实践弥散信道带来的符号间干扰,保证了子载波之间的正交性。并且信道为慢衰落信道,在一个OFDM符号内,可以认为保持不变。
均衡器接收到的信号可以表示为
y(t)=x(t)*h(t)+n(t)
y(t)为均衡器接收到的信号,h(t)为系统等效的冲击响应,x(t)为原始的输入信号,n(t)为系统中的噪声。
信道估计的任务就是在已知发送参考信息的情况下,对接受到的参考信息进行分析,选择合适的算法得到参考信息的信道冲击响应,即h(t),而数据信息的信道冲击响应则可以通过插值得到。
1) 最小二乘估计(LS)
该算法的目的是
有正交性原理,则可得LS估计
该估计为无偏估计,每估计一个新到衰落系数只需一次乘法,缺点是受噪声影响较大。
2) 线性最小均方误差估计(MMSE)
LMMSE估计属于统计估计,需要对信道的二阶统计量进行估计,利用信道相关性可以置信道噪声提高估计性能。以最小均方误差(MMSE)为准则,如下式:
为了降低计算的复杂度,一般将 用它的期望值 代替,信道性能不会产生明显恶化,则上式可变为
其中 为一个仅与调试的星座的大小有关的值, 为平均信噪比。
该算法的复杂度较高,随着X的改变, 须不断更新。
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不知道你的是物理模型和数据结构是什么样的,频域估计还是时域估计,基于导频信息还是盲信道估计?
MCPC指一个载波包含多路不同信号, 称为多路单载波(Multiple Channel Per Carrier)系统。由于一个转发器只有一个载波,因此没有多载波的谐波干扰问题,频带和功率的利用率较高。但多路信号要在同一地点上星,不同节目需要地面传输设备将节目传送到地面站复用后送往卫星设备。
基本介绍中文名 :多路单载波系统 外文名 :Multiple Channel Per Carrier 学科 :电子系统 领域 :工程技术 简介,定义,信道估计原理及方法, 简介 未来的无线多媒体业务要求数据传输速率较高,同时又要求保证质量,这就要求所采用的调制解调技术既要有较高的信元速率,又要有较长的码元周期。基于这样的考虑,产生了OFDM技术。OFDM的主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号合成并行的低速子数据流,调制到每个子信道上进行传输,有效地抵抗无线移动环境中的频率选择性衰落,减少多径的影响。然而要想完全实现OFDM技术所带来的性能的提高,还需要进行相关技术的实现,而信道估计就是其中之一。 定义 MCPC指一个载波包含多路不同信号, 称为多路单载波(Multiple Channel Per Carrier)系统。由于一个转发器只有一个载波,因此没有多载波的谐波干扰问题,频带和功率的利用率较高。但多路信号要在同一地点上星,不同节目需要地面传输设备将节目传送到地面站复用后送往卫星设备。 MCPC另一种解释也指移动通信电脑,可以运行Windows XP/WIN7.0 作业系统,同时可以实现手机通话功能。 信道估计原理及方法 信道估计从大的角度可以分为基于导频的信道估计和盲估计。 所谓的非盲估计指在估计阶段首先利用导频来获得导频位置的信道信息,然后为下面获得整个数据传输阶段的信道信息做好准备;盲估计是指在不使用导频信息,通过使用相应信息处理技术获得信道的估计值。与基于导频的信道估计技术相比,盲信道估计使系统的传输效率大大提高,然而由于盲信道估计算法一般收敛速度较慢,这阻碍了它在实际系统中的套用。 在基于OFDM的无线通信系统中,由于传输速率较高,并且使用相干检测技术获得较高的性能,因而通常使用非盲估计便可获得较好的估计效果,这样可以更好的跟踪无线信道的变化,提高接收机的性能。 基于导频的信道估计是指在数据发射时,将收发双方已知的导频符号离散的安插在有效数据之中,从时域和频域这一二维结构看去,只要在两个方向的导频密度满足采样定理,就可以精确估计信道的时变和衰落特性。利用导频进行信道估计的一大优点就是能够适应快衰落信道。1.OFDM
OFDM的主要思想是将信道分成N个子信道。每个子信道包含一个子载波,不同的子载波之间相互正交。实现时,将一路高速串行输入的数据信号流转换成N路并行的低速子数据流,调制到每个子载波上进行传输。
OFDM系统优点:
①频谱效率高
②带宽可灵活配置,可扩展性强
③自适应能力强
④抗衰落能力与抗干扰能力强
2.子载波正交原理
f(t)=a1·sin(2π·Δf·t)+ a2·sin(2π·Δf·2t)+ ...ak·sin(2π·Δf·kt)
+ b1·cos(2π·Δf·t) + b2·cos(2π·Δf·2t)+ ... bk·cos(2π·Δf·kt)
=∑ak·sin(2π·Δf·kt)+ ∑bk·cos(2π·Δf·kt)
复数形式:f(t) = ∑Fk·e(j·2π·Δf·kt)
即傅里叶级数。
如果将t离散化,那么就是离散傅立叶变换。
3.IFFT
用IFFT实现OFDM:
fn = 1/N·∑Fk·e(j·2π·k·n/N) ,n∈[1,N]
在一个OFDM symbol的时长T内,用N个子载波各自发送一个信号F(k)(k∈[1,N]),等效于直接在时域上连续发送fn(n∈[1,N])N个信号,每个信号发送T/N的时长。
IFFT实现OFDM的系统用"数学的方法",在发送端计算信号的叠加波形,在接收端去除正交子载波,从而大大简化了系统的复杂度。
4.信道估计
信道估计:信道估计主要分为非盲信道估计和盲信道估计
非盲信道估计需要使用已知的导频序列进行信道估计,目前主要使用的非盲信道估计包括最小二乘(LS)信道估计、最小均方误差(MMSE)信道估计、基于DFT的信道估计以及基于判决反馈信道估计等。
LS信道估计算法:
①发送端导频信号的插入
②接收端导频位置信道信息的获取估计:[if !msEquation]H_LS=X^(-1) Y[endif]
③通过导频位置获得的信息用内插算法获得数据频点处信道响应
5.导频
块状导频:一个OFDM符号内所有子载波上插入导频,即每隔一定的符号间隔,会放置一定数目的导频符号。较适合于恒参信道、WLAN信道等。
梳状导频:在某些子载波的所有时间上插入导频,即每隔一定的子载波间隔,会放置一定数目的导频符号。对信道的变化速度适应性较好。
6.5GNR帧结构
NR中,帧长是固定的10ms;包含10个子帧,每个子帧是1ms。但每个子帧包含不同的slot数目。一个NR资源块(RB)在时域中对应一个slot,一个slot固定包含14个符号(normal情况),并且在频域中包含12个子载波。
7.100MHz带宽参数
在小于6 GHz的频段,NR最大的信道带宽是100MHz信道。此时对应273RB,载波间隔是30Khz,每个RB有12个子载波使用带宽98.280Mhz,并没有完全占满100Mhz带宽,因为两边需要留出保护带宽。
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