[发明专利]MIMO‑OFDM系统中基于指数平滑的信道估计方法

权利要求书

1.一种MIMO-OFDM系统中基于指数平滑的信道估计方法，包括如下步骤：

步骤一：在MIMO-OFDM系统中获取各符号信道频率响应的LS估计值；

步骤二：通过离散傅立叶反变换获得各符号信道冲激响应的LS估计值；

步骤三：通过指数平滑算法对信道冲激响应的LS估计值进行优化；

步骤四：通过离散傅立叶变换得到基于指数平滑的信道频率响应。

2.如权利要求1所述的一种MIMO-OFDM系统中基于指数平滑的信道估计方法，其特征在于，所述步骤一中：

每个天线插入导频的数量为M，OFDM采用K个子载波，梳状导频的间隔子载波数为p，满足M＝[K/p]；

首先获取导频位置的频域接收信号：

其中，P表示导频所在位置，f表示频域形式，i表示发射天线，j表示接收天线，ji表示从第i个发射天线到第j个接收天线，N_T表示发射天线数，X_i表示发射天线i上的信号矩阵，h_ji和z_j分别表示信号矩阵和噪声；

将所有发射天线上的导频信号按照以下方式进行排列，用Q_m(n)表示第m个发射天线上的第n个导频信号，将导频信号按照n的值分组排列，排列顺序按照天线序号m的值升序排列，从而得到Q矩阵：

则所有发射天线到第j个接收天线之间的信道频率响应为：

导频接收信号为：

LS信道估计的解为：

其中

将按照天线的序号i分组然后进行插值，获得第j个接收天线上来自所有发射天线的信道频率响应。

3.如权利要求2所述的一种MIMO-OFDM系统中基于指数平滑的信道估计方法，其特征在于，所述步骤二中：

对信道频率响应的LS估计值做IDFT运算，得到各OFDM符号对应的信道冲激响应估值：

其中，为通过导频位置信道插值运算后的信道频率响应，q表示第q个OFDM符号。

4.如权利要求3所述的一种MIMO-OFDM系统中基于指数平滑的信道估计方法，其特征在于，所述步骤三中：

对信道冲激响应做指数平滑处理，减少信道冲激响应每一径上的噪声：

其中，表示指数平滑后的信道冲激响应，α表示平滑系数。

5.如权利要求4所述的一种MIMO-OFDM系统中基于指数平滑的信道估计方法，其特征在于，所述步骤四中：

将指数平滑后的信道冲激响应做K点DFT运算，得到利用指数平滑改进的LS信道频率响应：

6.如权利要求4所述的一种MIMO-OFDM系统中基于指数平滑的信道估计方法，其特征在于，平滑系数α满足：

其中，MSE_ESA和MSE_DFT分别表示基于指数平滑的LS算法和DFT算法的估计均方误差向量，e为LS算法与DFT算法之间的估计性能差距。