面向 LEO 卫星大规模 MIMO OFDM 通信的信道估计
信号处理
2023-03-14 v2
摘要
本文研究了低地球轨道卫星通信系统中的大规模多输入多输出正交频分复用信道估计。首先，我们利用角度-时延域信道来表征空频域信道。然后，我们证明若使用相同导频的用户终端（UT）的阵列响应向量相互正交，则信道估计的渐近最小均方误差（MMSE）可被最小化。受此启发，我们设计了一种高效的基于图的导频分配策略以提升信道估计性能。此外，我们提出了一种新颖的两阶段信道估计（TSCE）方法，其中卫星处的接收信号先经过每子载波空域处理，再经过每用户频域处理。而且，每个 UT 的空域处理对所有子载波均相同，并推导了每子载波空域线性处理的渐近最优向量。频域处理可通过快速 Toeplitz 系统求解器高效实现。仿真结果表明，所提出的 TSCE 方法能以低得多的复杂度达到接近 MMSE 估计的性能。
引用
@article{arxiv.2207.11958,
title = {Channel Estimation for LEO Satellite Massive MIMO OFDM Communications},
author = {Ke-Xin Li and Xiqi Gao and Xiang-Gen Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.11958},
year = {2023}
}
备注
accepted by IEEE Transactions on Wireless Communications