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山东大学学报 (工学版) ›› 2019, Vol. 49 ›› Issue (4): 130-136.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2018.175

• 电气工程 • 上一篇    

基于无迹卡尔曼滤波的双选信道估计方法

卢娜1(),高丽1,沈轩帆2   

  1. 1. 商丘职业技术学院, 河南 商丘 476099
    2. 重庆大学微电子与通信工程学院, 重庆 400044
  • 收稿日期:2018-05-08 出版日期:2019-08-20 发布日期:2019-08-06
  • 作者简介:卢娜(1982—)，女，河南商丘人，硕士，讲师，主要研究方向为无线通信与网络、网络控制与优化等. E-mail：35361840@qq.com
  • 基金资助:
    河南省科技攻关资助项目(182102210116)

A doubly-selected channel estimation method based on an unscented Kalman filter

Na LU1(),Li GAO1,Xuanfan SHEN2   

  1. 1. Shangqiu Polytechnic, Shangqiu 476099, Henan, China
    2. School of Microelectronic and Communication Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China
  • Received:2018-05-08 Online:2019-08-20 Published:2019-08-06
  • Supported by:
    河南省科技攻关资助项目(182102210116)

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摘要：

针对高速移动场景中由于信道存在时频域选择性衰落(双选衰落)导致正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)通信系统受到子载波间干扰而使通信质量下降的问题,采用基扩展信道模型,在消除子载波间干扰(inter carrier interference, ICI)影响的同时节约信道估计算法的空间复杂度。针对基扩展模型(basis expansion model, BEM)下的非线性信道状态空间模型,采用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter, UKF)方法进一步跟踪信道响应提升信道估计精度。仿真分析表明,本研究所提方法能够有效提升信道估计的精度,相对于传统算法具有更好的误码率性能和鲁棒性。

关键词: 信道估计, 双选信道, BEM, UKF

Abstract:

Due to selective fading in time domain and frequency domain (doubly-selective fading) causes the inter carrier interference (ICI) in the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, the communication quality would be declined in high speed environment. The basis expansion model (BEM) decreased the spatial complexity of the channel estimation algorithm while eliminating the ICI impact effectively. For the non-linear channel state space model under the BEM, the unscented Kalman filter (UKF) was adopted to track the channel response in time and improve channel estimation accuracy. Simulation results showed that the BEM-UKF was able to effectively improve the accuracy of channel estimation and had better bit error rate (BER) performance and robustness than traditional algorithms.

Key words: channel estimation, doubly-selective channel, BEM, UKF

中图分类号: 

  • TN911.72

表1

仿真系统参数"

参数系统带宽基向量维数Sigma点数参数α参数β调制方式
数值5 MHz12500.75-22QPSK

图1

不同SNR下的NMSE性能"

图2

不同SNR下的BER性能"

图3

不同速度下的NMSE性能"

图4

不同速度下的BER性能"

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