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Joint Signal Detection and Channel Estimation Using Differential Models via EM Algorithm for OFDM Mobile Communications Détection conjointe du signal et estimation des canaux à l'aide de modèles différentiels via un algorithme EM pour les communications mobiles OFDM

Kazushi MURAOKA, Kazuhiko FUKAWA, Hiroshi SUZUKI, Satoshi SUYAMA

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Résumé:

Cet article propose une nouvelle approche pour le traitement conjoint de la détection du signal et de l'estimation du canal basée sur l'algorithme d'espérance-maximisation (EM) dans les communications mobiles à multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM). Les schémas conventionnels basés sur l'algorithme EM estiment une réponse impulsionnelle de canal à l'aide d'un filtre de Kalman et emploient le modèle de marche aléatoire ou le modèle autorégressif (AR) de premier ordre pour dériver l'équation de processus du filtre. Étant donné que ces modèles supposent que la variation temporelle de la réponse impulsionnelle est un bruit blanc sans prendre en compte aucune propriété d'autocorrélation, la précision de l'estimation du canal se détériore dans des conditions d'évanouissement rapide, ce qui entraîne une augmentation du taux d'erreur de paquet (PER). Pour améliorer la précision de l'estimation des canaux à évanouissement rapide, le schéma proposé utilise un modèle différentiel qui permet de prendre en compte la variation temporelle corrélée en introduisant les différentiels temporels de premier ordre et d'ordre supérieur de la réponse impulsionnelle du canal. De plus, cet article dérive une forme récursive directe de l'estimation de canal le long des axes fréquence et temps afin de réduire la complexité de calcul. Les simulations informatiques de canaux dans des conditions d'évanouissement rapide par trajets multiples démontrent que la méthode proposée est supérieure en termes de PER aux schémas conventionnels qui utilisent le modèle de marche aléatoire.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E94-B No.2 pp.533-545
Date de publication
2011/02/01
Publicisé
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.E94.B.533
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Technologies de communication sans fil

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