OFDM 信道估计技术综述.doc

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OFDM 信道估计技术综述
专业：080411卓越
学生某某：李震
指导教师：姚如贵
完成时间：1:25
OFDM 信道估计技术综述
一国内外研究进M插入方式。导频在所有子载波上发送，时域的最小单元是一个包含导频信息的OFDM符号，系统每隔假如干个数据符号传送一个导频符号。这种插入方式适用于时域变化小的信道，如室内环境。
〔2〕方式b：FDM插入方式。导频信息在时域上持续发送，在频域上只占用少数特定的预留子载波，每隔假如干子载波发送一个导频子载波。这种插入方式对移动性的支持较好，但需要在频域上进展内插。
〔3〕方式c：离散插入方式。这种插入方式是FDM和TDM方式的结合。在频域上，每隔假如干子载波插入一个导频子载波。在时域上，每隔假如干个符号插入一个导频符号。这种插入方式可以充分利用频域和时域上的相关性，用尽可能小的导频开销，支持高精度的
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信道估计，但这种方法需要同时在频域和时域上做内插。
不同的导频插入方式适用于不同的用途〔如同步、相位噪声补偿、信道估计等〕，例如，采用专用的导频子载波〔即FDM插入方式〕适合用于相位补偿和载频的微调；采用专用的导频符号〔即TDM插入方式〕适合用于信道估计和时域/频域的粗同步; 而离散的导频插入可同时用于信道估计和载频偏移的微调，从而有效地减少导频的开销。具体采用哪种插入方式，还要根据系统的实际需求选择。
三OFDM 系统原理
正交频分复用 OFDM 是一种多载波调制方式，其根本思想是把高速的串行数
据流通过多个相互正交的载波进展调制，从而变换成多路低速的并行数据流发射。
正由于这样的特点，从频域上看，OFDM 技术将所给信道分成假如干个正交的子信
道，使每个子信道都呈现近似平坦的频谱特性，从而可以很好的克制频率选择性
衰落，实现数据的高速传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，
这样可以减少子信道之间的相互子载波间干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小
于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符
号间干扰(ISI)
在 OFDM 系统中，每个OFDM 符号是多个经过调制的子载波信号之和，其中每个子载波的调制方式可以选择相移键控(PSK)或者正交幅度调制(QAM)。如果用来传输数据的正交子载波的个数为N ，一个OFDM 符号的时间长度为T ，di(i=0,1,,,n-1) 为每个子载波上传输的数据符号，其中零号子载波的载波频率为
fc，如此t = ts开始的一个已经调制的OFDM符号s(t)的数学表达式为：
从时域来看正交子载波的时域波形
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这种正交性还可以通过频域更直观地来理解。因为每个 OFDM 符号包含了多
个非零的子载波，因此其频谱可以看作是周期为T 的矩形脉冲的频谱与各个子载
波的脉冲响应函数δ (t)的卷积
在OFDM 信号频谱中各个子信道的频谱相互重叠，在一样子载波条件下其带宽只占传统频分复用系统的一半，因此频谱利用率高也是OFDM 系统的一大优势。
四信道估计的重要意义
信道估计是从接收数据中将信道模型参数估计出来的过程，是实现无线通信系统的一项关键技术。能否获得详细的信道信息，从而在接收端正确地解调出发射信号，是衡量一个无线电通信系统性能的重要指标。因此，对于信道估计算法的研究是一项有重要意义的工作。OFDM调制技术的根本原理就是将总的信道带宽分成多个带宽相等的子信道，每个子信道单独通过各自的子载波调制各自的信息符号并且各符号具有一样的符号间隔，各个子信道间频谱相互重叠且正交。
在实际应用中，通常有相干OFDM系统和非相干OFDM系统之分。如果发射端使用差分编码，传输的信息调制到子载波间的变化中，接收端可以使用不需要信道状态信息(Channel State Information，CSI)便能够完成解调的非相干差分解调技术，系统接收端可以得到一定的简化，这种方法的最大优点是接收端不需要知道CSI，因此接收机比拟简单。其缺点是与相干OFDM系统相比，系统的传输性能要降低3-4dB。并且无法利用频带利用率高的多电平调制技术。
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为了弥补这一损失，系统采用相干OFDM系统，相干OFDM系统发射端可以使用频谱效率更高的QAM技术。相干OFDM系统的接收端使用相干检测技术，系统需要知道CSI以对接收信号进展信道均衡，从而信道估计成为系统接收端一个重要的环节。虽然相干OFDM系统需要知道CSI才