13、车载环境下双选衰落信道的导频辅助信道估计

车载环境下双选衰落信道的导频辅助信道估计

1 引言

近年来，道路建设已不再是改善交通状况的经济有效方案。车对车（V2V）和车对基础设施（V2I）通信系统有助于改善交通、提供车辆信息服务和安全增强，以及提供车辆娱乐服务。为实现车辆通信，无线车载环境接入（WAVE）应运而生。在众多候选技术中，基于正交频分复用（OFDM）的IEEE 802.11p标准（2010年在IEEE 802.11标准基础上扩展发布）是最有前景的技术。

在V2V和V2I通信中，信号可能会被建筑物遮挡，被车辆和路边基础设施散射和衍射。这种情况下，接收信号的频率选择性可能比室内场景更差。此外，车辆的移动会导致每条路径上产生不同的多普勒频移，从而引起频率上的多普勒扩展。接收信号在时域上也具有选择性，在高速车辆通信中，无线信道呈现双选择性。无线信道估计和均衡对接收机性能至关重要。

传统Wi-Fi针对的是静止的室内环境。在IEEE 802.11标准中，包含两个长前导序列，其已知前导和导频的位置如图1(a)所示。信道估计基于长前导序列进行，由于静止室内环境的信道随时间变化不大，基于前导序列的信道估计可应用于整个数据包。后续OFDM符号中插入的导频并非用于信道估计。而在V2V和V2I通信中，信道相干时间短，通过前导序列获得的信道估计结果不适用于整个数据包，信道响应必须根据环境变化进行估计和更新。

此前提出了多种信道估计方法，但都存在一定局限性：
- 动态信道均衡方案利用数据子载波辅助信道估计方法，但在低信噪比区域可能导致误差传播。
- 系统增强算法用于更新信道响应，但系数估计的收敛速度无法跟踪信道变化。
- 伪随机后缀OFDM（PRPOFDM）在保护间隔前插入额外的伪随机序列，