[发明专利]MIMO－OFDM信道的低阶递推最小均方误差估计

摘要

一种MIMO－OFDM信道的低阶递推最小均方误差估计，涉及无线传输技术领域。利用插入导频获取时变信道衰落的递推最小二乘估计后，采用在非平稳的复杂噪声下能跟踪奇异值和奇异向量的子空间跟踪方法，将信道衰落分解为信号子空间和噪声子空间，再根据主奇异值的个数进行降阶，获取信道衰落的自相关矩阵，递推得到较高精度的最小均方误差估计。具有降低算法的计算复杂度、较高的估计精度以及良好的稳健性和适用性，可为第三代(3G)、超三代(B3G)、第四代(4G)蜂窝移动通信和数字电视、无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)等系统的信道估计和自适应均衡方案提供重要的理论依据和具体的实现方法等特点。

主权项

1.一种MIMO-OFDM信道的低阶递推最小均方误差估计，包括：A、采用递推最小二乘估计依次得到若干时刻所有接收和发送天线对间导频子载波上的信道衰落矩阵Cn-1＝[c1c2…cn-1]，其中的ck，k＝1，…，n-1为各估计时刻获得的MIMO-OFDM导频子载波上的信道衰落向量；B、对Cn-1进行奇异值分解Cn-1＝Up∑pVp H，上标H表示矩阵的共轭转置，获得其左奇异矩阵Up和对角奇异值矩阵∑p，并从∑p的对角元素中挑选主奇异值，用其对应的奇异向量构成矩阵U；C、当获得第n个时刻信道衰落的递推最小二乘估计cn时，获取向量ak＝UHck，k＝2，…，n，计算向量z＝cn-Uan，获得向量z的模b＝‖z‖与单位向量q＝z/b；D、构造矩阵$E=\left[\begin{array}{ccccc}{c}_2& c_3& ...& c_{n-1}& c_n\\ 0& 0& ...& 0& b\end{array}\right],$计算F＝EEH，再对F进行奇异值分解，获得新的左奇异矩阵Uf和奇异值∑f，更新当前信道矩阵Cn＝[c2c3…cn]的左奇异矩阵为U＝[Upq]Uf，奇异值为∑f对角元素的平方根；E、从∑f中挑选主奇异值，将其个数确定为信道矩阵的阶次m，再从U中将m个奇异值所对应的m个奇异向量取出，构成降维的左奇异矩阵Ud和奇异值对角矩阵∑d；F、获得信道衰落的自相关矩阵R＝Ud∑dUd H；G、计算信道衰落的最小均方误差估计值$\hat{H}={\mathrm{RX}}^H{(\mathrm{XR}{X}^H+{\sigma }^{2}I)}^{-1}Y,$ 其中，X、Y分别为导频点的输入和输出测量值，σ2I为接收端的信噪比对角矩阵；H、用Cn＝[c2c3…cn]更新信道衰落矩阵Cn-1，重复B～G步骤。