بررسی روش های تخمین کانال در سیستم های تجاری مبتنی بر mimo-ofdm
چکیده
فن آوری های جدید مانند مالتی پلکس فرکانسی متعامد (ofdm) و کانال های چند ورودی-چند خروجی (mimo) می توانند عملکرد سیستم های مخابراتی رایج را بهبود ببخشند. با استفاده از مزایای این دو فن آوری می توان به نرخ داده ی بالا نائل شد. 3gpp lte استاندارد جدید مخابراتی است که در راستای سیر تکاملی umts قرار دارد و در پاسخ به تقاضای فزاینده برای سرویس های چندرسانه ای با کیفیت بالا، از این دو فن آوری بهره می گیرد. یکی از چالش های مهم در سیستم های mimo-ofdm، تخمین کانال با دقت و سرعت بالا به منظور آشکارسازی صحیح سیگنال های دریافتی از یک سو و فیدبک به فرستنده، جهت تخصیص منابع و انتخاب به موقع آرایش ارسال بر روی آنتن های چندگانه از سوی دیگر است. لذا بررسی روش های تخمین کانال سریع، دقیق و با پیچیدگی کم، در سیستم های mimo-ofdm امری ضروری است. تخمین کانال به کمک پایلوت، روشی است که در آن سیگنال-های شناخته شده به نام پایلوت، با الگوی مشخص در میان داده یا حتی بر روی آن، برای بدست آوردن اطلاعات کانال ارسال می شوند. هدف ما در این پروژه، تخمین کانال برای سیستم های mimo-ofdm با حفظ راندمان طیفی است. تخمین در دو بعد صورت می گیرد، یعنی نیاز است که پاسخ فرکانسی کانال در اندیس های زمانی متفاوت تخمین زده شود. برای این منظور الگوریتم های تخمین کانال مانند کوچکترین مربعات (ls)، حداقل میانگین مربع خطا (mmse)، درونیاب خطی و درونیاب مبتنی بر dft برای تخمین در بعد فرکانس بررسی می شوند. همچنین تئوری دنباله های dps که قابل اعمال بر روی همه روش هاست برای درونیابی در حوزه زمان بیان می شود. عملکرد روش های ارائه شده توسط شبیه سازی در نرم افزار متلب ارزیابی و مشاهده می شود که استفاده از تکنیک ls حوزه زمان به همراه دنباله های dps بهترین کارایی را از لحاظ پیچیدگی و mse دارد. همچنین از میان الگوهای پایلوت معرفی شده، الگوی پایلوت مالتی پلکس شونده ی بدون صفر، مصالحه خوبی بین دقت تخمین و بهره وری طیفی برقرار می کند.