基于導(dǎo)頻的OFDM系統(tǒng)信道估計(jì)
摘要:正交頻分復(fù)用(0FDM)是一種高效的數(shù)字傳輸技術(shù),因其較高的頻帶利用率以及抗多徑衰落的性能,被視為下一代無(wú)線(xiàn)通信的核心技術(shù)。信道估計(jì)是視線(xiàn)OFDM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。主要研究了0FDM無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中基于導(dǎo)頻的信息估計(jì)算法――LS算法,MMSE算法以及改進(jìn)的LS算法,并通過(guò)仿真算法的最小均方誤差性能和誤碼率特性證明了改進(jìn)的LS算法要優(yōu)于LS算法。
關(guān)鍵詞:正交頻分復(fù)用;信道估計(jì);導(dǎo)頻符號(hào);最小平方算法
0 引言
0FDM(0rthogonal Frequency Divisicm Multipl―exing)是將數(shù)字調(diào)制、數(shù)字信號(hào)處理、多載波傳輸?shù)燃夹g(shù)有機(jī)結(jié)合在一起,使得它在系統(tǒng)的頻譜利用率、功率利用率、復(fù)雜性方面有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,下一代寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)也采用了OFI)M作為其調(diào)制技術(shù)。目前0FDM技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于歐洲數(shù)字音頻廣播標(biāo)準(zhǔn)(DAB)、數(shù)字廣播電視標(biāo)準(zhǔn)(DVB)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(歐洲Hiperlan2,北美802.11a等)、寬帶無(wú)線(xiàn)接入(WiMAX)等系統(tǒng)中。并成為4G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的最有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案之一。
無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的性能主要受到無(wú)線(xiàn)信道的制約。無(wú)線(xiàn)移動(dòng)信道是時(shí)變的多徑衰落信道,在時(shí)間軸和頻率軸上都呈現(xiàn)選擇性衰落,因此信道估計(jì)對(duì)0FDM傳輸系統(tǒng)非常重要。信道估計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)接收到的經(jīng)信道影響在幅度和相位上產(chǎn)生了畸變并疊加了噪聲的接收序列,辨識(shí)信道時(shí)域或頻域的傳輸特性。對(duì)OFDM系統(tǒng),即估計(jì)每個(gè)子載波上的頻率響應(yīng)值。
1 OFDM系統(tǒng)描述
0FDM是一種特殊的多載波調(diào)制方式,其主要思想就是在頻域內(nèi)將總的信道分成多個(gè)子信道,每個(gè)子信道上用一子載波進(jìn)行調(diào)制,各個(gè)子載波之間相互正交,而且并行傳輸。這樣,通過(guò)將高速串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為低速并行數(shù)據(jù)流,就有效地消除了總的信道的頻率選擇性,對(duì)各路正交子載波的調(diào)制用IFFT來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于導(dǎo)頻插入的信道估計(jì)是指在發(fā)送
信號(hào)中插入導(dǎo)頻信號(hào),接收端通過(guò)對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)的處理進(jìn)行信道估計(jì)。
設(shè)一個(gè)OFDM符號(hào)的頻域表示為[X0,…,XN―1]T,其中Xk(k=0,l,2,…,N―1)表示第k個(gè)子載波上的分量。在發(fā)送端對(duì)[X0,…,XN-1]T做IFFT并加入循環(huán)前綴(CP)完成OFDM調(diào)制,形成時(shí)域0FDM符號(hào)。
當(dāng)CP的長(zhǎng)度TG大于信道沖激響應(yīng)的長(zhǎng)度時(shí),信道沖激響應(yīng)與0FDM符號(hào)之間的現(xiàn)行卷積就可以轉(zhuǎn)化為循環(huán)卷積。在接受端去CP然后再作FFT就完成0FDM解調(diào),得到接收端處的頻域符號(hào),具體過(guò)程參見(jiàn)圖1。
假設(shè)信道的沖激響應(yīng)有下面的形式:
評(píng)論