Оригинальные схемы полуслепого оценивания каналов для канала MIMO с райсовским затуханием

Автор(и)

  • Джамин К. Бхалани Технологический институт Бабария, Вадодара, India
  • Дармендра В. Чаухан Чаротарский университет науки и техники, India
  • Е. П. Коста Группа институтов фонда образования Марвади, Райкот, India
  • А. И. Триведи Эм. Эс. Университет, India

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347012040012

Ключові слова:

MIMO, ортогональная пилотная оценка максимального правдоподобия, QR-разложение, отбеливание и поворот, полуслепое оценивание канала, райсовское затухание

Анотація

В работе предложены два оригинальных метода полуслепого оценивания канала, основанные на QR-разложении канала со многими входами и многими выходами (MIMO) и райсовским затуханием. В первом методе матрица H канала MIMO может быть разложена на верхнюю треугольную матрицу R и единичную матрицу поворота Q таким образом, что H = RQ. Матрица R оценивается вслепую только на основании принятых данных с помощью QR-разложения Хаусхолдера, основанного на ортогональной матричной триангуляции, тогда как оптимальная матрица поворота Q оценивается исключительно при помощи алгоритма с ортогональным пилотным оцениванием по максимуму правдоподобия (ОПМП) на основе пилотной информации. Во втором методе совместное полуслепое оценивание канала и данных осуществляется с помощью алгоритма наименьших квадратов (НК) на основе QR-разложения. Результаты моделирования, полученные для схемы четырехпозиционной фазовой манипуляции с использованием двух передатчиков и шести приемных антенн для различных значений коэффициента Райса K, показывают, что коэффициент битовых ошибок (BER) возрастает с увеличением коэффициента Райса. Результаты сравнения этих двух новых методов с традиционным методом полуслепого оценивания канала на основе отбеливания и поворота (ОП) показывают, что первый предложенный метод обеспечивает более высокие характеристики, а второй метод обеспечивает примерно одинаковую эффективность по сравнению с методом, основанном на отбеливании и повороте.

Посилання

Proakis J. G. Digital Communications / J. G. Proakis. — NJ : McGraw–Hill, 2001.

Pal D. D. Fractionally spaced semi–blind equalization of wireless channels / D. D. Pal // Signals, Systems and Computers : 26th Asilomar Conference : proc. of conf. — 1992. — Vol. 2. — P. 642–645.

Carvalho E. D. Asymptotic performance of ML methods for semi–blind channel estimation / E. D. Carvalho, D. T. M. Slock // Thirty–First Asilomar Conf. — 1998. — P. 1624–1628.

Medles A. Linear prediction based semi–blind estimation of MIMO FIR channels / A. Medles, D. T. M. Slock, E. D. Carvalho // Third IEEE SPAWC : Int. conf., Taiwan, 2001. — 2001. — P. 58–61.

Jagannatham A. K. A semi–blind technique for MIMO Channel matrix estimation / A. K. Jagannatham and B. D. Rao // Signal Processing Advances in Wireless Communications : IEEE Workshop, 2003, Italy. — 2003. — P. 304–308.

Liu X. Investigation into a Whitening–Rotation– Based Semi–blind MIMO Channel Estimation for Correlated / X. Liu, F. Wang, M. E. Bialkowski // Signal Processing and Communication Systems : int. conf. — 2008. — P. 1–4.

Zhang Q. Whitening–rotation–based semi–blind estimation of MIMO FIR channels / Q. Zhang, W.–P. Zhu, Q. Meng // Wireless Communications & Signal Processing : int. conf. WCSP, 2009, China. — 2009. — P. 1–4.

Wan F. Perturbation Analysis of Whitening– Rotation–based Semi–Blind MIMO Channel Estimation / F. Wan, W.–P. Zhu, M. N. S. Swamy // Circuits and Systems : IEEE Int. Midwest Symp. — 2009. — P. 240–243.

Wan F. A semi–blind channel estimation approach for MIMO–OFDM systems / F. Wan, W. P. Zhu, M. N. S. Swamy // IEEE Trans. Signal Process. — 2008. — Vol. 56, No. 7. — P. 2821–2834.

Jagannatham A. K. Whitening–rotation–based semiblind MIMO channel estimation / A. K. Jagannatham and B. D. Rao // IEEE Trans. Signal Process. — 2006. — Vol. 54, No. 3. — P. 861–869.

Kiessling M. MIMO Channel estimation in correlated fading environments / M. Kiessling, J. Speidel, and Y. Chen // 58th IEEE vehicular technology conf. : VTC’03, 2003, Orlando. — Orlando, 2003. — P. 1187–1191.

Channel estimation with pilot symbol and spatial correlation information / G. Xie, X. Fang, A. Yang, and Y. Liu // Communication and Information Technologies : IEEE Int. Symp. ISCIT’07, 2007, Sydney. — Sydney, 2007. — P. 1003–1006.

Kay S. M. Fundamentals of statistical signal processing: Estimation Theory / S. M. Kay. — New Jersey : Prentice-Hal, 1993.

Krishnan G. K. MIMO Communication — motivation and a practical realization / G. K. Krishnan and V. U. Reddy // IETE Technical Review. — Jul.–Aug. 2007. — Vol. 24, No. 4. — P. 203–213.

Wo T. Semi–Blind Channel estimation for frequency selective MIMO system / T. Wo, P. A. Hoeher // IST Mobile Summit, 2005, Dresden. — Dresden. 2005.

Cui T. Semiblind Channel estimation and data detection for OFDM system with optimal pilot design / T. Cui and C. Tellambura // IEEE Trans. Commun. — 2007. — Vol. 55, No. 5. — P. 1053–1062.

Performance analysis of maximum–likelihood semi–blind estimation of MIMO Channel / T. Wo, P. A. Hoeher, A. Scherb, and K. D. Kammeyer // 63rd IEEE vehicular Technology Conference : VCT, 2006, Melbourne. — Melbourne, 2006. — P. 1738–1742.

Blind joint maximum likelihood channel estimation and data detection for SIMO system / S. Chen, X. C. Yang, L. Chen, and L. Hanzo // Int. J. Auto. Computing. — 2007. — Vol. 4, No. 1. — P. 47–51.

A Frequency domain based approach for blind MIMO System identification using second order cyclic statistics / K. Sabri, M. El Badaoui, F. Guillet, A. Adib, and D. Aboutajdine // Signal Processing. — 2009. — Vol. 89, No. 1. — P. 77–86.

Panahi I. M. Blind identification of multi– channel system with single input and unknown order / I. M. Panahi and Venket // Signal Processing. — 2009. — Vol. 89, No. 7. — P. 1288–1310.

Joint maximum likelihood channel estimation and data detection for MIMO system / M. Abuthinien, S. Chen, A. Wolfgang, and L. Hanzo // IEEE Int. Conf. on Communication : ICC’07, 2007, Glasgow. — Glasgow, 2007. — P. 5354–5358.

Khalighi M. A. Semi–blind single–carrier MIMO channel estimation using overlay pilots / M. A. Khalighi and S. Bourennane // IEEE Trans. Vehicular Technol. — 2008. — Vol. 57, No. 3. — P. 1951–1960.

##submission.downloads##

Опубліковано

2012-04-24

Як цитувати

Бхалани, Д. К., Чаухан, Д. В., Коста, Е. П., & Триведи, А. И. (2012). Оригинальные схемы полуслепого оценивания каналов для канала MIMO с райсовским затуханием. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 55(4), 3–10. https://doi.org/10.20535/S0021347012040012

Номер

Том 55 № 4 (2012)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2012 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.