MIMOGMC无线传输系统信道估计算法研究及其FPGA实现

本文研究了广义多载波(MIMO-GMC)通信系统单载波子系统中的信道估计理论方法及其具体实现。 首先，为了设计低复杂度高性能的接收机，利用循环正交最优序列作为导频序列，并在其前面加入循环保护段，构造了一种双循环正交的时隙结构，这种结构带来两方面的优点：一方面，在消除码间干扰的同时，也消除了时隙中未知数据码元对确定导频序列的干扰；另一方面，最优序列的引进，避免了复杂的矩阵求逆运算，使得LS信道估计设计变得可行。 接着，基于这种双循环正交的时隙结构，推导的LS准则下的信道估计，分析了其误差性能。同时论证了基于循环正交导频的信道估计可以得到LS意义下的最下均方误差，并且具有较低的复杂度，利于硬件实现。在此基础上，我们进一步研究，通过滤波、插值等操作得到了更为精确的信道估计，仿真结果表明上述方法是可行的。 然后，基于理论上的信道估计技术和试验系统的特点，确定系统参数，对信道估计算法进行定点仿真，得到基于NMSE意义下相对于浮点仿真的最优定标。 最后，考虑实现复杂度和时延要求，采用流水线设计，根据定标，给出了NMSE意义下的基于循环正交导频序列的信道估计的。FPGA实现结构，用较少的资源实现了该算法。并搭建测试平台，参与模块测试和系统联调，验证了系统的正确性。

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