Abstract
<jats:p>Решается задача высокоточного оценивания параметров канала для систем связи с ортогональным частотным разделением (OFDM) в условиях, характерных для коротковолнового (KB/ДКМВ) диапазона и других сценариев с квазидетерминированной структурой многолучевого распространения. Основная особенность рассматриваемого канала — известное и постоянное во времени количество интерферирующих лучей, а также фиксированные (неизменные) величины задержек между ними. В то время как комплексные коэффициенты (амплитуды и фазы) этих лучей могут изменяться случайным образом, знание статической задержковой структуры представляет собой ценную априорную информацию, которая традиционными статистическими методами оценки канала используется не в полной мере или не используется вовсе. Предлагается новый алгоритм, который органично объединяет переход из частотной области оценивания во временную с процедурой понижения ранга корреляционной модели канала до числа физических лучей. Этот подход позволяет существенно снизить размерность оцениваемого параметрического пространства. На основе полученной компактной модели строится эффективная оценка, сочетающая в себе простоту и робастность метода наименьших квадратов с оптимальными в среднеквадратическом смысле свойствами линейной MMSE (Minimum mean-squared error)-оценки, но применяемой уже не ко всем коэффициентам передаточной функции, а к существенно меньшему числу параметров, характеризующих весовые коэффициенты при заранее рассчитанных базисных функциях. Эти базисные функции, формирующие подпространство сигнала, однозначно определяются известными значениями межлучевых задержек, что и является ключевым отличием и источником потенциального выигрыша предлагаемого метода.</jats:p> <jats:p>The paper solves the problem of high-precision estimation of channel parameters for orthononal frequency division (OFDM) communication systems under conditions typical of the shortwave (KB/DCMV) band and other scenarios with a quasi-deterministic multipath structure. The main feature of the channel under consideration is a known and time-constant number of interfering rays, as well as fixed (unchanging) delay values between them. While the complex coefficients (amplitudes and phases) of these beams can vary randomly, knowledge of the static delay structure is valuable a priori information that is not fully used or not used at all by traditional statistical methods of channel estimation. A new algorithm is proposed that organically combines the transition from the frequency domain of estimation to the time domain with the procedure of lowering the rank of the correlation channel model to the number of physical rays. This approach makes it possible to significantly reduce the dimension of the estimated parametric space. Based on the obtained compact model, an effective estimate is constructed that combines the simplicity and robustness of the least squares method with the optimal properties of a linear MMSE estimate, but no longer applicable to all coefficients of the transfer function, but to a significantly smaller number of parameters that characterize the weighting coefficients for pre-calculated basic functions. These basic functions, which form the subspace of the signal, are uniquely determined by the known values of the interbeam delays, which is the key difference and source of potential benefits of the proposed method.</jats:p>