OFDM系统中基于DCT的RLS信道估计.PDF

第30卷 第 3期 西 华 师 范 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) 2009年 9月 Vo1．30 No．3 JournalofChinaWestNormalUniversity(NaturalSciences) Sep．2009 文章编号：1673—5072(2009)03-030204 OFDM系统中基于DCT的RLS信道估计 杨 柳，刘汉奎，郝希准，边 刚 (西华师范大学物理与电子信息学院，四川 南充 637002) 摘 要：提出了一种适用于正交频分复用系统信道估计的基于离散余弦变换的RLS方法，并给出了相应的算法． 该方法用离散余弦变换代替传统的RLS算法中的DFT变换，能有效降低信道冲激响应泄漏引起的混叠误差．仿真 结果表 明该方法的性能比传统的RLS算法好 ，系统误符号率和均方误差都有 明显的改善 ． 关键词：OFDM；信道估计；RLS；离散余弦变换 中图分类号 ：TN919 文献标识码 ：B 1 引 言 正交频分复用 (OFDM)技术频谱利用率高 ，能有效抑制无线信道时间弥散性带来的符号问干扰 (ISI)， 从而引起研究者极大兴趣 。．在采用导频辅助的OFDM信道估计 中，基于时域的传统RLS算法是以信道冲 击响应(CIR)在最大多径时延 内的每一径作为 自适应滤波器输入和参考信号 ，并利用DFT变换获得数据 信道频率响应．当信道延时是采样周期的整数倍时可以得到很好的插值效果．但是信道延时是采样周期的非 整数倍时，DFT变换将引起频谱能量泄漏，造成混叠误差．离散余弦变换 (DCT)与DFT变换相比，将信号能 量主要集 中在低频部分 ，有效抑制能量泄漏 ；同时由于 DCT变换只涉及到实数运算 ，它 比DFT更加迅捷 ，因 而DCT被引入到信道估计中 ．本文提出了一种基于DCT变换的RLS信道估计方法，并在瑞利信道环境 下进行了仿真．结果表明本文提出的方法能明显改善信道估计性能． 2 传统RLS信道估计算法 传统 RLS信道估计算法的基本原理如图1所示． 图 1 传统 RIJs信道估计法原理图 Fig．1 SchematicofconventionalRLSchannelestimator 首先利用 Ls算法给出OFDM系统在导频处的频域响应估计值 (k) 收稿 日期 ：2009—03—30 基金项 目：四川省教育厅重点实验室专项基金资助项 目(2006ZD026) 作者简介 ：杨 柳 (1985一)，女，吉林 四平人 ，西华师范大学物理与 电子信息学院理论物理硕士研究生 ，主要从事 OFDM 技术与 ROF通信 网络研究． 第 30卷第3期 杨 柳，等：OFDM系统中基于DCT的RLS信道估计 303 )= ㈤ + ． (1) 其中，Yp(k)和X (Ij})分别是导频子载波处的接收和发送信号，W (k)为加性高斯白噪音，H (k)为导频信道 频率响应的准确值． (k)经 IFFT变换，可得到导频信道冲激响应估计值为 (儿)= ’( ())． (2) 由于通常情况下 OFDM符号长度远大于无线信道的最大多径时延 ，所以频域 Ls信道估计通过 IFFT变 换后，信号功率将集中在少量多径上．输入信号P(n)为 P(n)=[(m一1)，…，(n一 )]T． (3) 其中 是 自适应滤波器长度．滤波器的输 出值 h()表示为 矗()=G (n)p(n)． (4) 式中G (n)为L×1的加权列 向量，(·) 表示转置共轭．对五(几)补零后进行FFT变换得到数据信道的频域 响应估计值． 3 基于DCT的RLS信道估计算法