Sistema de Comunicaciones OFDM con Estimación de canal y Ecualización LS y MMSE

Resumen

La estimación de canal y la posterior ecualización constituyen un bloque central en receptores OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), ya que el canal introduce una distorsión compleja por subportadora y la precisión de su compensación condiciona directamente la tasa de error de bit (BER). Este artículo compara dos enfoques de estimación de canales basados ​​en la incorporación de portadoras piloto: mínimos cuadrados (LS) con reconstrucción de la respuesta en frecuencia mediante interpolación tipo pchip, y un estimador lineal de mínimo error cuadrático medio (LMMSE/MMSE) consistente con el perfil de retardo de potencia (PDP) del canal, implementado como un filtro de Wiener en el dominio de la frecuencia. Se implementa un sistema OFDM en banda base con prefijo cíclico de 16 muestras y dos configuraciones de numerología inspiradas en Wi-Fi:  subportadoras (802.11a/g/n/ac-like) y  subportadoras (802.11ax-like), bajo un canal Rayleigh multitrayectoria con retardos contenidos en el prefijo , lo que habilita el modelo multiplicativo por subportadora y ecualización “one-tap”. Para vincular el análisis con escenarios de interés práctico, se evalúan modulaciones representativas de esquemas MCS empleados en la familia IEEE 802.11: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM y 1024-QAM. El desempeño se cuantifica mediante simulaciones Monte Carlo de BER vs SNR para distintos números de pilotos () y se complementa con diagramas de constelación. Los resultados muestran que LS mejora al incrementar la densidad de pilotos, pero puede presentar un piso de BER cuando la interpolación resulta insuficiente frente a variaciones rápidas del canal en frecuencia. En contraste, el estimador LMMSE/MMSE basado en PDP reduce la BER en todo el rango de SNR, especialmente con pilotos escasos, al explotar la correlación espectral inducida por la multitrayectoria.