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设接收端经过N点离散傅里叶变化后得到的频域接收信号为:
则可以得到OFDM系统的频域表达式:
其中XNxN表示以Xk为对角线的对角阵,N为信道中高斯白噪声的频域表示,F为N点DFT变换矩阵:
2 信道估计
2.1 LS(最小平方)信道估计算法分析
LS算法就是在不考虑噪声的条件下,估计信道的冲击响应向量hLS=[h0,h1,…,hN-1]T,使其代价函数最小。LS估计器的代价函数定义如下:
LS信道估计的特点是简单,但是从其代价函数可以看出,在找最优解时没有考虑接收信号中的噪声及子载波间的干扰,因为这种算法估计出的信道对接收信号进行但抽头复系数均衡时,输出信号的均方误差较大,准确度受到限制。
2.2 MMSE(最小均方误差)信道估计算法分析
MMSE信道估计算法对于ICI(子载波间干扰)和高斯白噪声有很好的抑制作用,它是在LS估计的基础上进行的:
[ggH)为信道频率响应的N阶自相关矩阵,σn2为信道噪声方差。由式(9)可知,MMSE算法的运算量要比LS算法大的多,随子载波数N呈指数增长,并需随导频信号X的变化实时进行矩阵的逆运算((XXH)一1),导致系统效率很低。
3 改进的LS算法
由式(6)可得: