LTE_信道估计(简介)

4.13 信道估计 4.13.1 信道估计简介

1. 有哪些信道估计方法 (1) 盲估计与半盲估计 (1) 盲估计与半盲估计 盲估计与半盲估计

(2) 基于导频的信道估计 (2) 基于导频的信道估计 基于导频的信道估计 （ （3）基于训练序列的信道估计 基于训练序列的信道估计

2. 信道估计的作用

(1)抵抗衰落用估计结果来抵消各个子信道衰落的影响，(1)抵抗衰落，抵抗衰落，用估计结果来抵消各个子信道衰落的影响，

从而在接收端获得正确的解调。从而在接收端获得正确的解调。 (2)在(2)在OFDM 无线通信系统中一般采用多进制调制方式，无线通信系统中一般采用多进制调制方式，如MQAM 调制方式，调制方式，这就需要在接收端进行相干解调。这就需要在接收端进行相干解调。由于无线信道的传输特性是随时间变化的，于无线信道的传输特性是随时间变化的，因此相干解调就要用到信道的瞬时状态信息调就要用到信道的瞬时状态信息，道的瞬时状态信息，所以在系统接收端需要进行信道估计，需要进行信道估计，以获得无线信道的瞬时传输特性 以获得无线信道的瞬时传输特性 (3)信道估计还可以用来纠正频率偏移造成的信号正交性(3)信道估计还可以用来纠正频率偏移造成的信号正交性的破坏 的破坏 (4)对于结合(4)对于结合MIMO 技术的OFDM 系统来说，系统来说，空时检测或空

时解码一般要求己知信道状态信息，时解码一般要求己知信道状态信息，因此这时的信道估计及估计的准确性就尤为重要 估计及估计的准确性就尤为重要 (5)对于闭环系统如OFDM 自适应调制系统、MIMO 一OFDM (5)对于闭环系统，对于闭环系统，自适应调制系统、

自适应调制系统、自适应调制系统、结合信道信息采用改进空时编码发射机的MIMO 系统等，系统等，发射机端同样要求得到信道状态信息 信息

3. 各种方法的基本原理及准则

原理（原理（1）盲估计：盲估计：不需要发送辊发送特殊的训练序列不需要发送辊发送特殊的训练序列，殊的训练序列，但是

接收须接收到足够多的数据符号，以得到可靠的信接收须接收到足够多的数据符号，道估计，道估计，但有 但有 很大的处理延时。很大的处理延时。 （2）基于导频：基于导频：发送端适当位置插入导频，发送端适当位置插入导频，接收端利用

导频恢复出导频位置的信道信息，导频恢复出导频位置的信道信息，然后利用某种处理手段(理手段(如内插、如内插、滤波、滤波、 变换等)变换等) 获得所有时段的信道信息。信道信息。

准则 (1) 准则 (1) 最小平方误差准则 (1) 最小平方误差准则(Least 最小平方误差准则(Least Square error law，law ，LS) LS) (2)最小均方误差(2)最小均方误差( Minimum Mean Square Error 最小均方误差( Minimum Mean Square Error

law，law ，MMSE) MMSE) （3）最大似然准则 最大似然准则 主要用于盲估计 主要用于盲估计 主要用于盲估计

4. 依据各种方法使用条件及优缺点来确定选用何种估计方法

（1） 盲估计：盲估计：优点 优点 盲估计可以大大提高系统的传输码率 盲估计可以大大提高系统的传输码率。盲估计可以大大提高系统的传输码率。

缺点 缺点：缺点：很大的处理延时 很大的处理延时

（2） 基于训练序列和导频的信道估计 基于训练序列和导频的信道估计 比较成熟 比较成熟 比较成熟

经过考虑我们选定基于导频和基于训练序列的信道估计算法 经过考虑我们选定基于导频和基于训练序列的信道估计算法

OFDM 系统的数学模型 系统的数学模型

信道估计就是通过已知导频的X 和接收信号Y 根据某种准则先求导频处信道的频率响应H 。

常见的导频类型 常见的导频类型 梳状导频 梳状导频

这类导频用于信道变化较快的情况 这类导频用于信道变化较快的情况，这类导频用于信道变化较快的情况，即信道的相邻频响之间变化很大。即信道的相邻频响之间变化很大。导频结构如下图所示，频结构如下图所示，图中导频位置沿频率方向等间隔分布，图中导频位置沿频率方向等间隔分布，而在有导频分布的子信道中沿时间方向所有位置上全部插入导频。信道中沿时间方向所有位置上全部插入导频。

块状导频

块状导频

矩形状导频 矩形状导频

这类导频用于信道变化不太快也不太慢的情况 这类导频用于信道变化不太快也不太慢的情况。这类导频用于信道变化不太快也不太慢的情况。导频结构如下图所示，导频结构如下图所示，图中导频符号延时间，中导频符号延时间，频率方向都是等间隔分布的，频率方向都是等间隔分布的，

基于导频的信道估计 基于导频的信道估计

图4-1

半盲估计算法：半盲估计算法：

{以两收两发MIMO 系统为例，系统为例，对于第i 根天线上第n 个OFDM 块中第k 个子载波上的信号，上的信号，其频率响应可表示为：其频率响应可表示为：

} 备注：备注：此算法不是最简的 此算法不是最简的 有待改进 有待改进。有待改进。

半盲估计的改进算法：半盲估计的改进算法： {

}

基于导频的信道估计 基于导频的信道估计

算法（算法（基于导频的二维信道估计）基于导频的二维信道估计）

{

}

改进 改进 基于导频的低秩二维信道估计算法 基于导频的低秩二维信道估计算法 基于导频的低秩二维信道估计算法 {

}

由导频出的频响估计整个信道的频响的方法有好几种，由导频出的频响估计整个信道的频响的方法有好几种，综合考虑，综合考虑，选定了DFT 插值法 插值法

DFT 插值法（插值法（还有其他插值法，还有其他插值法，综合比较后确定dft 插值法）插值法）

7. 信道估计在上行及下性链路中的定

位