一种低复杂度的正交时频空系统接收机设计

来源：电子与信息学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：廖勇, 李雪

单位：重庆大学微电子与通信工程学院 重庆 400044

摘要：正交时频空(OTFS)调制可以将时间和频率选择性信道转换为时延-多普勒(DD)域的非选择性信道，这为高速移动场景建立可靠的无线通信提供了解决方案。然而，在车联网等复杂的多散射场景下，信道存在严重的多普勒间干扰(IDI)，这给OTFS接收机信号的准确解调带来了极大的挑战。针对上述问题，该文提出一种联合稀疏贝叶斯学习(SBL)和阻尼最小二乘最小残差(d-LSMR)的OTFS接收机设计。首先，根据OTFS时域和DD域的关系，采用基扩展模型(BEM)将信道估计问题转换为基系数恢复问题，精准估计包括多普勒采样点在内的DD域信道。然后，提出一种高效的转换算法将基系数转换为信道等效矩阵。其次，将信道估计中估计得到的噪声，用于d-LSMR均衡器中进行信道均衡，并利用DD域信道矩阵的稀疏性实现快速收敛。系统仿真结果表明，与目前代表性的OTFS接收机相比，该文所提方案实现了更好的误码率性能，同时降低了计算复杂度。

关键词：OTFS, 信道估计, 信道均衡, 高速移动, 稀疏贝叶斯学习, BEM

基金资助：重庆市自然科学基金(CSTB2023NSCQ-MSX0025)