MIMO-OFDM 联合信道估计与信号检测：一种降低计算开销的新型数据导向方法
信息论
2025-04-22 v1 信号处理
math.IT
摘要
信道状态信息（Channel State Information, CSI）的获取是 MIMO-OFDM 通信系统中的关键环节。数据导向增强型接收机通过融合领域知识，有效缓解因信道估计不完美而导致的性能下降，尤其在动态无线环境中尤为重要。然而，现有方法面临显著挑战：要么在 MIMO 子系统内分别细化信道估计，因时变信道特性的偏离假设而效果不佳；要么充分利用时频特性，但因维度拼接导致计算开销显著。为此，本文引入一种旨在降低复杂度、尤其适用于第五代（5G）及以上网络快速衰落场景的新型数据导向方法。我们推导一种数据导向线性最小均方误差（Linear Minimum Mean-Square Error, LMMSE）通用形式的算法，针对迭代式联合信道估计与信号检测进行优化。此外，我们提出一种替代方案，实现与原算法相当性能但复杂度显著降低。实验结果表明，我们提出的算法在各种 MIMO-OFDM 配置、导频序列长度以及时变环境下均优于多种最新方法。与基于基底展开模型的迭代接收机进行比较分析，显示我们算法在精度与计算复杂度间取得有效权衡。
引用
@article{arxiv.2504.14463,
title = {Joint Channel Estimation and Signal Detection for MIMO-OFDM: A Novel Data-Aided Approach with Reduced Computational Overhead},
author = {Xinjie Li and Jing Zhang and Xingyu Zhou and Chao-Kai Wen and Shi Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14463},
year = {2025}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication