Adaptive, entscheidungsbasierte Kanalschätzung in mobilen MIMO-OFDM Systemen

Abstract

Gegenstand dieser Arbeit sind Verfahren zur Verbesserung der Kanalschätzung in mobilen, breitbandigen Mehrantennenfunksystemen mit codierter MIMO-OFDM Mo- dulation. Um größtmögliche Bandbreiteeffzienz zu erzielen, wird zur Kanalschätzung ein entscheidungsbasierter Ansatz gewählt: Die Kanalkoeffizienten werden nicht aus verteilten Pilotsymbolen, sondern aus bereits detektierten Symbolen geschätzt. Ein Recursive Least Squares-Schätzer gewährleistet die Adaptivität an zeit-veränderliche Kanäle. Aufgrund seiner Struktur ist der vorgeschlagene Algorithmus auch für verzögerungskritische Anwendungen, in denen nur sehr kurze Codes verwendet werden können, geeignet. --- Wesentlich verbessert wird die entscheidungsbasierte Kanalschätzung zusätzlich durch Verwendung von decodierten und rekonstruierten Symbolen, die durch den Einsatz moderner Kanalcodierungsverfahren (LDPC-Codes) einen hohen Codewort-Abstand aufweisen. Diese Symbole können anhand der Paritätskontrollsumme des verwendeten Blockcodes überprüft werden und führen im Falle einer positiven Prüfung zu einer Kanalschätzqualität wie bei einer pilotbasierten Schätzung mit erweitertem Pilotsymbol-Einsatz. --- Um Veränderungen des Kanals, die durch Bewegung des Empfängers entstehen, zu begegnen, werden zum einen verschiedene Filter-Algorithmen entwickelt und verglichen. Zum anderen eröffnet eine rückwärts gerichtete Ausführung des vorher beschriebenen adaptiven Kanalschätzalgorithmus ein Verbesserungspotential: Simulationen zeigen, dass durch diesen Zugewinn an Information derartige Veränderungen beinahe vollständig kompensiert werden können und trotz starken Rauschens ein relativ niedriger Schätzfehler erreicht wird.