基于导频辅助的OTFS载波同步技术
2021-06-10肖之长张沉思葛建华
肖之长,彭 丽,张沉思,葛建华
(1.西安电子科技大学 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室,陕西 西安 710071; 2.空军装备部驻北京地区军事代表局,北京 100071)
0 引言
移动通信发展至第五代后,时频双选信道的估计难度大幅提升。高速移动的物体、位于更高频段的载波以及更大规模的天线阵列等,都使得为克服OFDM双选衰落而提出的一些算法面临巨大挑战。而正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)作为一项全新的调制技术,能够完美地在5G所定义的各类使用场景中工作。它将数据符号映射到时延-多普勒域,然后通过逆辛有限傅里叶变换 (Inverse Symplectic Finite Fourier Transform,ISFFT)将其变换到时间-频率域,最后再通过海森堡变换(Heisenberg transform)将信号变到时域,就使得OTFS能够获得时间与频率的全分集。此外,OTFS在实际使用时还可作为预处理和后处理模块与OFDM系统相结合,以兼容现有采用OFDM调制方式的4G LTE[1-3]。
根据导频插入方式的不同,OTFS的信道估计主要分为时间-频率域的估计与时延-多普勒域的估计[4-10]。在双选信道下,前者的信道估计技术研究较为成熟,但复杂度一般都较高,例如可通过在时域中计算一串PN序列的匹配滤波矩阵来获取信道的时延参数与多普勒参数。后者的信道估计由于时延-多普勒域信道响应的稀疏性大幅降低了估计的难度,例如由P.Raviteja等人提出的基于阈值判决的时延-多普勒域信道估计方法[11-13],通过对单个导频脉冲的幅值是否大于某个门限便可估计出信道响应矩阵,并且该方法还具有较高的频谱效率与较低的峰均比值[14-15]。……
