摘 要:在5G 通信系統(tǒng)中,正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM) 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于物理層,而OFDM 信道估計算法通常涉及大量的矩陣運算,其中矩陣乘法計算對整個系統(tǒng)的實現(xiàn)復(fù)雜度有著重要影響。基于離散傅里葉變換(Discrete Fourier Transform,DFT) 濾波的OFDM 信道估計算法利用一對DFT / 離散傅里葉反變換(InverseDiscrete Fourier Transform,IDFT),在時域上消除最小二乘法(Least Squares,LS)、最小均方誤差(Minimum Mean SquareError,MMSE) 等基礎(chǔ)估計算法結(jié)果中的噪聲,算法簡單有效,但引入的DFT / IDFT 導致其實現(xiàn)復(fù)雜度顯著上升。從DFT濾波中的IDFT 入手,提出一種簡化的OFDM 信道估計實現(xiàn)方法。該方法借助MADDNESS 算法,將IDFT 的計算過程轉(zhuǎn)化為向量量化(Vector Quantization,VQ) 的查表過程,去除了大量的乘法和加法操作,大幅降低了IDFT 過程的計算復(fù)雜度。針對MADDNESS 算法中質(zhì)心優(yōu)化過程的內(nèi)存開銷問題,引入了子采樣方法,在降低嶺回歸算法所需內(nèi)存開銷的同時,保證了系統(tǒng)整體性能幾乎無損。仿真結(jié)果表明,與采用精確矩陣乘法的IDFT 運算相比,所提出的簡化方法在信道估計準確度上的性能損失可控制在0. 5 dB 以內(nèi),同時計算復(fù)雜度僅為精確算法的8% 。
關(guān)鍵詞:正交頻分復(fù)用;信道估計;向量量化;MADDNESS;嶺回歸
中圖分類號:TN929. 5 文獻標志碼:A
文章編號:1003-3106(2024)10-2296-09