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LTE-Advanced是第三代伙伴项目(3GPP)提出的长期演进(LTE)的增强技术，旨在提高传输速率以适应移动宽带通信市场的应用需求，并保持3GPP标准在移动通信领域的竞争力。它继续沿用了正交频分复用(OFDM)和多天线(MIMO)技术作为物理层核心技术。对MIMO信道状态信息估计的准确与否，将直接影响接收端的信号检测，所以信道估计在LTE-Advanced系统中起着十分关键的作用。LTE-Advanced设计了用于下行PDSCH解调的参考信号(DM-RS)，接收端利用DM-RS，通过一定的信道估计算法获得下行信道的状态信息。
本文在4根发送天线的DM-RS基础上，考虑到后向兼容和系统性能，提出了一种适合于LTE-Advanced系统的8根发送天线的DM-RS设计方案。研究了LTE-Advanced系统在多径信道环境和高速铁路信道环境下的信道估计技术。在多径信道环境下，通过对几种常用的信道估计算法的均方误差性能和误码率性能的仿真比较，分析出2D-MMSE算法是一种适合LTE-Advanced多径信道环境的信道估计插值算法。但在信道估计的过程中，对参考信号信道频域响应的估计一般没有考虑噪声的影响，其估计的误差会使信道估计性能降低。所以本文借鉴MMSE信号检测算法的原理，采用MMSE准则估计参考信号信道频域响应，并通过仿真表明了该信道估计方法能够有效的改善信道估计的MSE性能。针对高速铁路信道环境，影响信道估计性能的主要因素是多普勒频偏，所以本文提出了一种结合多普勒频偏估计的信道估计方案：首先利用参考信号或CP估计出多普勒频偏，然后对时域接收信号进行多普勒频偏因子的补偿，最后再对补偿之后的信号采用信道估计算法进行信道估计。通过对误码率性能的仿真，其结果表明，基于CP估计频偏的信道估计方法比基于参考信号估计频偏的信道估计方法更优，同时也证明了本文提出的信道估计方法是一种有效的适合于高速铁路信道环境的信道估计解决方案。