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1、基于粒子滤波的OFDM载波频偏和信道联合估计摘要：一种基于粒子滤波(PF)的正交频分复用(OFDM)系统在慢衰落瑞利信道下联合信道估计和载波恢复的新方法被提出。该算法适用于多径时变信道模型以及等效离散时间信道模型。算法引入了在非线性系统参数估计和跟踪领域上十分有效的PF方法，将Kaman滤波与序贯蒙特卡罗采样(SMCS)相结合来估计信道衰落系数以及载波频偏(CFO)的后验概率密度，从而通过计算得到信道的响应函数，并在此基础上，利用MMSE均衡器消除码间串扰(TCT),进行码元估计。仿真结果表明了算法的有效性和优越性
2、。关键词：正交频分复用；信道估计；时延；载波频偏；粒子滤波中图分类号：TN951734文献标识码：A文章编号：10047373X(2014)22?0048?04CarrierfrequencyoffsetandchanneljointestimatingalgorithmforOFDMsystembaseonPFDONGZhongl,XUZhuoyi2,ZHANGShancongl(1.TechnologyandEngineeringCenterforSpaceUtilization,ChineseAcademyo
3、fScience,Beijing100094,China；2.SpaceStarTechnologyCo.，Ltd,Beijing100083,China)Abstract：Anewalgorithmofjointcarrierrecoveryandchannelestimationfororthogonalfrequency?division?multiplexing(OFDM)systembasedonparticlefitering(PF)inslowRayleighfadingchannelispropos
4、edinthispaper.Thealgorithmissuitableforboththemultipathtime?varyingchannelmodelandtheequivalentdiscrete?timechannelmodel.PFmethodeffectiveforparameterestimationandtrackingfornon?linearmodelisintroducedintothealgorithm.Inthealgorithm,thechannelfadingcoefficient
5、sandtheposteriorprobabilitydensityoftheunknowncarrierfrequencyoffset(CFO)areestimatedincombinationwithKalmanfilteringandsequentialMonteCarlosampling.Thechannelresponsefunctionisgotbycomputation.Basedonthis,MMSEequalizerisusedtoestimatetheintercarrierinterferen
6、ce(ICI),soastoperformcodeelementestimation.ThesimulationresultIndicatedeffectivenessandsuperiorityofthealgorithm.Keywords：OFDM；channelestimation；timedelay；carrierfrequencyoffset；particlefiltering。引言OFDM技术已成为宽帝通信系统(如WiMAX,3GPP,LTE等)的标准技术，而系统载波频偏估计是进行传输信号解调和分集合并
7、的前提。至今国内外已有大量关于单天线系统的信道估计[1?3],旦关于MIM070FDM系统的信道估计也大多是基于导频的信道估计方法[4?5]o总体上讲，信道估计方法可分为两种：直接估计信道的等效离散时间抽头系数；估计信道信号传输的物理参数，如多径时延和多径衰落等［1］。在射频信号传输过程中，信道时延在数个OFDM数据块中可以认为是不变的［6?7］,而多径衰落即使在一个OFDM数据块内也具有明显的变化。基于此，国内外学者依据信道特性，在假设信道时延已知的前提下提出了很多信道多径衰落估计方法［1,3］。然而这些方法均没
8、有考虑由于发射机和接收机之间错误匹配而产生的载波频偏问题。文献［4］则提出了一种基于扩展Kalman滤波(ExtendedKalmanFilter,EKF)的载波频偏和时延联合估计方法。本文将Kalman滤波和粒子滤波的重要技术——序贯重采样(SequentialImportanceSampling,SIS)技术相结合提出了一种按帧处理的方法,来对信道的多径
