信道估計算法

所謂信道估計，就是從接收數據中將假定的某個信道模型的模型參數估計出來的過程。如果信道是線性的話，那么信道估計就是對系統沖激響應進行估計。需強調的是信道估計是信道對輸入信號影響的一種數學表示，而"好"的信道估計則是使得某種估計誤差最小化的估計算法。

在通信系統中，由于多徑衰落和噪聲等影響，接收端接收到的信號往往發生了嚴重的失真，為了有效的恢復出發送端發送的原始信息，需要進行信道估計。一旦通過信道估計獲得了信道信息，就可以基于信道估計信息進行信道均衡，彌補信道衰落的影響。其中，信道估計的準確度對信道均衡和信號檢測具有重要影響?，F有信道估計方法信號能量損失較大、且算法復雜度較高、存在白噪聲和脈沖噪聲的影響，信道估計精度差。

信道估計算法從輸入數據的類型來分，可以劃分為時域和頻域兩大類方法。頻域方法主要針對多載波系統；時域方法適用于所有單載波和多載波系統，其借助于參考信號或發送數據的統計特性，估計衰落信道中各多徑分量的衰落系數。從信道估計算法先驗信息的角度，則可分為以下三類：

（1） 基于參考信號的估計。該類算法按一定估計準則確定待估參數，或者按某些準則進行逐步跟蹤和調整待估參數的估計值。其特點是需要借助參考信號，即導頻或訓練序列?；谟柧毿蛄泻蛯ьl序列的估計統稱為基于參考信號的估計算法。

基于訓練序列的信道估計算法適用于突發傳輸方式的系統。通過發送已知的訓練序列，在接收端進行初始的信道估計，當發送有用的信息數據時，利用初始的信道估計結果進行一個判決更新，完成實時的信道估計。基于導頻符號的信道估計適用于連續傳輸的系統。通過在發送的有用數據中插入已知的導頻符號，可以得到導頻位置的信道估計結果；接著利用導頻位置的信道估計結果，通過內插得到有用數據位置的信道估計結果，完成信道估計

（2） 盲估計。利用調制信號本身固有的、與具體承載信息比特無關的一些特征，或是采用判決反饋的方法來進行信道估計的方法。

（3） 半盲估計。結合盲估計與基于訓練序列估計這兩種方法優點的信道估計方法。

一般來講，通過設計訓練序列或在數據中周期性地插入導頻符號來進行估計的方法比較常用。而盲估計和半盲信道估計算法無需或者需要較短的訓練序列，頻譜效率高，因此獲得了廣泛的研究。但是一般盲估計和半盲估計方法的計算復雜度較高，且可能出現相位模糊（基于子空間的方法）、誤差傳播（如判決反饋類方法）、收斂慢或陷入局部極小等問題，需要較長的觀察數據，這在一定程度上限制了它們的實用性。