OFDM系统中信道估计与循环结构的研究

目前，国内外学术界和工业界已就第四代移动通信系统达成基本共识，将采用正交频分复用作为其主要的空中接口技术。本课题的主要目地是通过深入研究循环结构和快速子空间分解技术在OFDM系统的信道估计和同步中的应用，为第四代移动通信系统提供理论和技术上的支持。一是提出了几种子空间的快速分解方法，并将其应用到OFDM系统的信道估计中；二研究了如何利用OFDM系统特有的循环结构进行同步和信道估计；三是推导出导频个数对基于DFT插值的信道估计方法的影响；四是给出了如何在部分带宽的系统中进行信道估计。

通过本课题的研究，课题申请人共以第一作者发表期刊论文14篇，会议论文4篇，其中SCI检索11篇，EI和ISTP检索5篇。非第一作者发表各类论文共9篇，其中SCI检索5篇，EI和ISTP检索4篇。以第一发明人身份申请专利7项，提交LTE标准化提案6篇。另有第一作者论文3篇，正在国外核心期刊审稿。. 在国内外合作与学术交流方面，本课题组成员参加了IEEE International Conference on Wireless Communications and Signal Processing等国际会议，聆听了相关研究报告，并参加了讨论；与中兴通信公司的专业技术人员探讨过如何将本课题所提出的同步方法应用在实际系统中。通过电子邮件的方式与国外正在从事相同研究的M. R. Raghavendra和J. Oliver等人对GAIC方法以及本项目提出的有序空间概念进行过多次学术交流；就国外在该领域的研究现状和发展态势请教过英国Kent大学的王江舟教授和加州大学Davis分校的丁峙教授；另千人计划专家英国Reading大学的郑福春教授对本课题进行了指导，并提出了宝贵意见。指导硕士研究生三名，协助指导博士研究生一名，都从事了与本课题相关的研究。其中一名硕士研究生成果较为丰富，发表了2篇EI检索论文，获得了2012年国家奖学金。. 本课题的主要学术成果和创新之处概括起来为： .1. 提出有序空间的概念，大幅降低计算复杂度：提出了有序空间的概念，将稀疏信道中各径时延估计问题转化为信息论中信源个数估计问题。与现有的方法相比，大幅降低了计算复杂度，提高了信道估计性能，且不需任何先验信息和预设的参数。.2. 深入挖掘循环结构的价值，形成自己的研究特色：由于采用了循环前缀，OFDM的每一个符号都具有循环结构。利用OFDM信号特有的循环结构，可以解决诸如定时同步和盲时延估计等一系列问题。与现有的方法相比，基于循环结构的定时同步方法可以得到无偏的估计结果。.3. 变换角度，利用噪声子空间解决问题：由于OFDM对频偏特别敏感，所以频偏估计一直是OFDM中的一个研究热点和难点。为了扩大估计范围，传统的方法都在关注如何设计训练序列。实际上，只要换个角度，利用信道估计的噪声子空间，就完全可以得到任意范围的频偏估计，且精度高。噪声子空间还可以解决诸如控制信号盲检测等其它问题。