文档名：基于OGCEBEM的OTFS信道估计
摘要：[目的]随着面向第六代移动通信技术研究工作的开展,传统的正交频分复用(OFDM)系统中的载波间干扰使得信道估计性能不足以提供高度可靠的通信,而正交时频空(OTFS)系统可以有效解决快速时变性和多普勒效应导致的通信系统可靠性下降问题,近年来受到了广泛关注.[方法]为了有效满足OTFS系统所需的信道估计性能需求,文章采用优化的广义复指数(OGCE)基扩展模型(BEM)将信道脉冲响应建模为时不变的基函数与基函数系数的形式,从而有效地拟合高速移动通信场景下的快速时变信道.OGCE-BEM通过更加密集的采样改善了频谱泄漏的问题,并且通过增加修正系数降低了高频基模型的误差.为了得到更为精确的基函数系数,文章基于遗忘因子与估计误差的关系,设计了可变遗忘因子的递归最小二乘(RLS)滤波器,使得RLS滤波器可以实时追踪基函数系数的变化.[结果]仿真结果表明,文章所提算法适用于高速移动通信场景,基函数的设计更为合理,相较于固定遗忘因子的估计方法,具有更低的均方误差,信道估计结果更加精确.与最小二乘(LS)、BEM-LS和BEM-线性最小均方差(LMMSE)信道估计方式相比,均方误差性能得到了明显提升.[结论]文章所提基于OGCE-BEM的信道估计算法有效减少了待估计未知参数量,提高了信道估计的准确性.
Abstract：[Objective]Withthedevelopmentofthesixthgenerationmobilecommunicationtechnology,theinter-carrierinterfer-enceinthetraditionalOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM)systemmakesthechannelestimationperformanceinsufficienttoprovidehighlyreliablecommunication,andOrthogonalTime-FrequencySpace(OTFS)systemcaneffectivelysolvetheproblemofcommunicationsystemreliabilitydegradationcausedbyfasttimevariabilityandDopplereffect,whichhasre-ceivedwideattentioninrecentyears.[Methods]InordertoeffectivelymeetthechannelestimationperformancerequirementsofOTFSsystems,thispaperusesanOptimizedGeneralizedComplexExponential(OGCE)BasisExpansionModel(BEM)tocal-culatethechannelimpulseresponseasatime-invariantbasisfunctionwithbasisfunctioncoefficients,whichcaneffectivelyfitfasttime-varyingchannelsinhigh-speedmobilecommunicationscenarios.TheOGCE-BEMimprovesthespectralleakagebymoreintensivesamplingandreducestheerrorofthehigh-frequencybasismodelbyaddingcorrectioncoefficientstoreducetheerroroftheHF-basedmodel.[Results]Thesimulationresultsshowthattheproposedalgorithmissuitableforhigh-speedmobilecommu-nicationscenarioswithmorereasonabledesignofthebasisfunction.Theestimationmethodhaslowermeansquareerrorthanthefixedforgettingfactor,andthechannelestimationresultsaremoreaccurate.ComparedwithLeastSquare(LS),BEM-LSandBEM-LinearMinimumMeanSquareError(LMMSE)channelestimationmethods,theperformanceofmeansquareerrorissig-nificantlyimproved.[Conclusion]ItcanbeseenthatthechannelestimationalgorithmbasedonOGCE-BEMcaneffectivelyre-ducethenumberofunknownparameterstobeestimatedandimprovetheaccuracyofchannelestimation.
作者：李心怡 解志斌 张金波 毛云龙Author：LIXinyi XIEZhibin ZHANGJinbo MAOYunlong
作者单位：江苏科技大学海洋学院,江苏镇江212003
刊名：光通信研究 ISTICPKU
Journal：StudyonOpticalCommunications
年，卷(期)：2024, (3)
分类号：TN911
关键词：正交时频空 优化的广义复指数基扩展模型 遗忘因子 信道估计
Keywords：OTFS OGCE-BEM forgettingfactor channelestimation
机标分类号：TN929.5TP391O241.5
在线出版日期：2024年6月6日
基金项目：国家自然科学基金，江苏省未来网络科研基金资助项目基于OGCE-BEM的OTFS信道估计[
期刊论文] 光通信研究--2024, (3)李心怡 解志斌 张金波 毛云龙[目的]随着面向第六代移动通信技术研究工作的开展,传统的正交频分复用(OFDM)系统中的载波间干扰使得信道估计性能不足以提供高度可靠的通信,而正交时频空(OTFS)系统可以有效解决快速时变性和多普勒效应导致的通信系统可...参考文献和引证文献
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