第４４卷第２期２０２３年４月大连交通大学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＤＡＬＩＡＮＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＶｏｌ．４４Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０２３■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■文章编号：１６７３－９５９０（２０２３）０２－０１１５－０６基于四维广义离散椭球序列的降秩ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ信道估计方法王妍（中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安７１００４３）摘要：传统的基于插值的信道估计器需要高导频负载来对快速时变的频选ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ信道进行稳健估计。为降低对高导频的需求，利用信道对低维子空间的限制作用设计了一种线性最小均方误差（ＬＭＭＳＥ）信道估计器，该估计器采用由带限广义离散椭球（ＧＤＰＳ）序列得到的四维基扩展信道模型。仿真结果表明：与基于插值的最小二乘（ＬＳ）估计器相比，降秩估计器的均方估计误差较小，且对时延、多普勒和角扩展等均具有较强的鲁棒性。关键词：高铁通信；时变信道估计；广义离散椭球序列；多输入多输出；正交频分复用文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１３２９１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｄｊｄｘａｃ．２０２３．０２．０２０近年来，随着高铁的快速发展，无线通信技术受到广泛关注，高铁通信系统在列车运行安全以及宽带通信服务等方面发挥着重要作用［１］。目前，高铁通信技术发展面临的主要问题是快速时变和非平稳的传播信道，再加上高铁运行环境中存在视距（ＬＯＳ）分量与散射体，这导致其与广义平稳非相关散射（ＷＳＳＵＳ）条件相违背。因此，可靠的高铁无线通信需要稳健的信道估计和均衡。导频辅助的正交频分复用（ＯＦＤＭ）信道估计方法有三种，即基于插值的方法、参数模型（ＰＭ）方法和基扩展模型方法。传统的基于插值的方法通过在导频处使用估计的信道频率响应的多维插值来重建数据位置处的信道。刘俊琳等［２］，Ｕｗａｅｃｈｉａ等［３］分别采用二维和三维插值对单输入单输出（ＳＩＳＯ）和多输入多输出（ＭＩＭＯ）ＯＦＤＭ信道进行了估计。ＰＭ信道估计方法使用导频符号直接估计多径信道参数，例如路径数、路径增益、延迟、到达角（ＡＯＡ）和离开角（ＡＯＤ）。与基于插值的估计器相比，ＰＭ信道估计器具有更好的性能，因为稀疏的多径信道建模只需要少量参数［４］。然而，对于快速时变的频选信道，基于插值和ＰＭ的方法均需高导频开销来跟踪各ＯＦＤＭ模块内的信道系数或多径参数的时间变...
