OFDM信道估计技术综述.doc

OFDM信道估计技术综述
OFDM信道估计技术综述
OFDM信道估计技术综述
OＦDＭ 信道估计技术综述
专业：０80411卓越　
学生姓名：李震 　　
指导教师:姚如贵
完成时间:8:56
OFＤＭ　信道估计技术综述
一国内外研究进展ﻩ2
二导频插入方式ﻩ3
三OＦDＭ　系统原理 4
四信道估计的重要意义ﻩ5
五OＦDM系统信道估计研究现状 6
六简单算法介绍ﻩ8
七小结ﻩ10
OFDM信道估计技术综述
OFDM信道估计技术综述
OFDM信道估计技术综述
一国内外研究进展
20世纪７０年代,韦斯坦(Ｗeisteｉn)和艾伯特(Ebeｒt）等人应用离散傅里叶变换(DFT）和快速傅里叶方法(FFT)研制了一个完整的多载波传输系统，叫做正交频分复用（ＯＦＤＭ）系统。正交频分复用（ＯFＤM)是一种特殊的多载波传输方案,它可以被看作是一种调制技术,也可以被看作是一种复用技术，OＦDM应用ＤFＴ和其逆变换ＩDＦT方法解决了产生多个互相正交的子载波和从子载波中恢复原信号的问题。ＯFＤM技术的应用已有近40年的历史，主要用于军用的无线高频通信系统。但是ＯＦＤM系统的结构非常复杂，从而限制了其进一步推广．直到２０世纪70年代，人们采用离散傅立叶变换来实现多个载波的调制,简化了系统结构，，人们研究如何将ＯFDM技术应用于高速MODEM。进入90年代以来，OFＤＭ技术的研究深入到无线调频信道上的宽带数据传输。
由于OFDM的频率利用率最高，又适用于FFＴ算法处理,近年来在多种系统得到成功的应用,,3ＧＰＰ/3ＧPＰ２成员多数推荐OＦDＭ作为第四代移动通讯无线接入技术之一。目前，OFDＭ技术在４G　LTE技术中已得到使用,是LTＥ三大关键技术之一，预计在５G仍然作为主要的调制方式。
它相对于单载波主要优点在于
① 频谱利用率高
在传统的频分复用多路传输方式中,将频带分为若干个不相交的子频带来传输并行的数据流,在接收端用一组滤波器来分离各个子信道。此种方法简单、直接，缺点是频谱利用率低,此外子信道之间要留有足够的保护频带,而且多个滤波器的实现也有不少困难。而OFDＭ 系统由于各个子载波之间存在正交性,允许子信道的频谱相互重叠，因此OFDM 系统可以最大限度地利用频谱资源
② 抗多径干扰
把高速数据流通过串并转换,使得每个子载波上的数据符号持续长度相应增加,从而可以减小无线信道的时间弥散性所带来的符号间干扰（Ｉnｔer　Sｙmｂoｌ Ｉnteｒfereｎces, ISＩ),这样就减小了接收机均衡的复杂度,有时甚至可以不采用均衡器,仅通过采用插入循环前缀(Ｃyｃlic Pｒｅｆix, CＰ)的方法就可以消除ＩSI 的不利影响。
③　实现相对比较简单
各个子信道间的正交性的调制与解调可以利用 IDFT 和DＦＴ 实现，对于子载波数比较大的情况下,可以通过IＦFT/FＦＴ ,相对传统通信系统复杂度大大降低。
④ 上、下行链路可以使用不同的传输速率
无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路的数据传输量，此外移动终端发射功率与基站发射功率相差很大。所以对于移动通信,物理层需要支持非对称高速数据传输。OFＤＭ 系统可以容易地通过使用不同数量的子信道来实现上行与下行链路中不同的传输速率。
OFDM信道估计技术综述
OFDM信道估计技术综述
OFDM信道估计技术综述
⑤　动态比特分配和动态子信道分配
由于无线信道存在频率选择性,不可能所有的子载波都同时处于比较深的衰落情况中，OFＤM 系统可以通过动态比特分配和动态子信道分配的方法充分利用信噪比较高的子信道，从而提高系统的性能。
⑥ 与其它多种接入方法相结合
ＯFDM　系统可以与其它多种接入方法相结合,构成OFDMA　系统，包括多载波码分多址MC－ＣDMA、跳频ＯＦＤM 以及OFDM-ＴＤMA 等等,使得多个用户可以同时利用OFDＭ 技术进行信息的传输。ＯFDMＡ　,802。11e 的关键技术,也是备受关注的。
当然,与单载波系统比，OFDM也有一些困难问题需要解决。这些问题主要是：第一,同步问题。理论分析和实践都表明，OＦDM系统对同步系统的精度要求更高，大的同步误差不仅造成输出信噪比的下降,还会破坏子载波间的正交性,造成载波间干扰,从而大大影响系统的性能,甚至使系统无法正常工作。第二，ＯFDM信号的峰值平均功率比（Ｐeａｋ－to-Aｖerａge Poｗer Raｔiｏ，PＡＰR)往往很大,使它对放大器的线性范围要求大,同时也降低了放大器的效