OFDM信道估计毕业答辩

1、OFDMOFDM信道估计技术研究信道估计技术研究OFDMOFDM信道估计技术研究信道估计技术研究一一OFDMOFDM技术基本原理技术基本原理二二无线信道无线信道三三OFDMOFDM系统中的信道估计系统中的信道估计四四基于梳状导频的信道估计基于梳状导频的信道估计五五仿真仿真六六结论结论一一OFDMOFDM技术基本原理技术基本原理 正交频分复用（正交频分复用（OFDMOFDM）是一种利用多）是一种利用多载波调制的高效数据传输方式，其基本载波调制的高效数据传输方式，其基本思想是在频域内将给定信道分成许多正思想是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子交子信道，在每个子信道上使用

2、一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。载波进行调制，并且各子载波并行传输。一一OFDMOFDM技术基本原理技术基本原理OFDMOFDM与与FDMFDM的对比的对比 由上图可以看出由上图可以看出OFDMOFDM是一种高效的传输方式是一种高效的传输方式一一OFDMOFDM技术基本原理技术基本原理OFDMOFDM系统的基带等效框图系统的基带等效框图一一OFDMOFDM技术基本原理技术基本原理OFDMOFDM系统的优点系统的优点(1)(1)频谱利用率高频谱利用率高(2)(2)抗多径干扰与频率选择性衰落能力强抗多径干扰与频率选择性衰落能力强(3)OFDM(3)OFDM采用采用IFFTIFFT和和FF

3、TFFT来实现调制和解调来实现调制和解调(4)(4)可以与其它多种接入方法相结合构成可以与其它多种接入方法相结合构成OFDMAOFDMA系统系统一一OFDMOFDM技术基本原理技术基本原理OFDMOFDM系统的缺点系统的缺点(1)(1)信号呈现很大的峰均功率比信号呈现很大的峰均功率比(PAPR)(PAPR)，比单载波系统需要更宽的线性放大范围。比单载波系统需要更宽的线性放大范围。(2)OFDM(2)OFDM的基础是子载波必须满足正交，的基础是子载波必须满足正交，如果正交性恶化，则整个系统的性能会如果正交性恶化，则整个系统的性能会严重下降。严重下降。二二无线信道无线信道无线信道同有线信道和卫星信

4、道一样，作为移动无线信道同有线信道和卫星信道一样，作为移动通信中一种重要的传输媒质，自身拥有许多独特的通信中一种重要的传输媒质，自身拥有许多独特的性质并且直接影响着通信的质量和容量。对无线信性质并且直接影响着通信的质量和容量。对无线信道的了解和掌握，对以道的了解和掌握，对以OFDMOFDM技术为代表的移动通信技术为代表的移动通信的应用和发展起着重要作用。的应用和发展起着重要作用。 无线信道有以下主要特征：无线信道有以下主要特征： （1 1）路径损耗）路径损耗 （2 2）多径效应）多径效应 （3 3）时变性）时变性三三OFDMOFDM系统中的信道估计系统中的信道估计11信道估计的概念信道估计的概

5、念22信道估计的重要性信道估计的重要性33信道估计方法信道估计方法三三OFDMOFDM系统中的信道估计系统中的信道估计11信道估计的概念信道估计的概念 信道估计可以定义为描述物理信道对信道估计可以定义为描述物理信道对输入信号的影响而进行定性研究的过程。如输入信号的影响而进行定性研究的过程。如果信道是线性的话，那么信道估计就是对系果信道是线性的话，那么信道估计就是对系统冲击响应进行估计。需要强调的是，所谓统冲击响应进行估计。需要强调的是，所谓信道估计就是信道对输入信号影响的一种数信道估计就是信道对输入信号影响的一种数学表示。而学表示。而“好好”的信道估计就是使得某种的信道估计就是使得某种估计误差

6、最小化的估计算法。估计误差最小化的估计算法。三三OFDMOFDM系统中的信道估计系统中的信道估计22信道估计的重要性信道估计的重要性 OFDMOFDM信号在无线衰落信道中传输时，信号在无线衰落信道中传输时，其幅度会发生衰减，相位也会发生偏移。其幅度会发生衰减，相位也会发生偏移。为了在接收端解调时能够准确恢复出原为了在接收端解调时能够准确恢复出原始数据信息，就需要在接收端进行信道始数据信息，就需要在接收端进行信道估计。估计。三三OFDMOFDM系统中的信道估计系统中的信道估计33信道估计方法信道估计方法四四基于梳状导频的信道估计基于梳状导频的信道估计 在在OFDM系统中，信道的传输特性在时域和频

7、系统中，信道的传输特性在时域和频域内是时变的，即使在传输一个域内是时变的，即使在传输一个OFDM帧长时帧长时间内，信道特性也会发生明显的变化，因此，间内，信道特性也会发生明显的变化，因此，基于梳状导频的快衰落信道估计算法是必要的。基于梳状导频的快衰落信道估计算法是必要的。四四基于梳状导频的信道估计基于梳状导频的信道估计11导频位置的选择导频位置的选择插入导频的间隔必须满足奈奎斯特抽样定插入导频的间隔必须满足奈奎斯特抽样定理理（1 1）时域导频间隔）时域导频间隔（2 2）频域导频间隔）频域导频间隔TfNdt21cfFNmax1 四四基于梳状导频的信道估计基于梳状导频的信道估计22接收端导频处的信

8、道估计接收端导频处的信道估计最小二乘最小二乘LSLS算法算法YXFFhFHLSLS1)(四四基于梳状导频的信道估计基于梳状导频的信道估计33整个频带上的信道估计整个频带上的信道估计 （1 1）线性插值）线性插值 （2 2）高斯插值）高斯插值 （3 3）基于变换域的插值）基于变换域的插值五五仿真仿真仿真环境仿真环境（1 1）OFDMOFDM符号的周期为符号的周期为（2 2）子载波数为）子载波数为（3 3）循环前缀长度为）循环前缀长度为性能评价性能评价估计值和期望值之间的均方误差估计值和期望值之间的均方误差 sTOFDM 464N16gN22),(),()(lkHlkHEE 五五仿真仿真仿真仿真1

9、 1线性插值、高斯插值、变换域插值的均方误差线性插值、高斯插值、变换域插值的均方误差比较比较5101520253010-210-1100信噪比SNR均方误差 线性插值 变换域 插值高斯插值五五仿真仿真仿真仿真2 2均匀插入和随机插入导频信号的均方误差比较均匀插入和随机插入导频信号的均方误差比较5101520253010-210-1100信噪比SNR均方误差 线性插值 变换域 插值高斯插值5101520253010-210-1100信噪比SNR均方误差 线性插值 变换域 插值高斯插值五五仿真仿真仿真仿真3 3导频间隔不同时线性插值的均方误差导频间隔不同时线性插值的均方误差5101520253010-210-1100信噪比SNR均方误差 导频间隔4导频间隔8导频间隔16导频间隔1导频间隔2六六结论结论11在在OFDMOFDM系统中，信道估计的性能随着系统中，信道估计的性能随着算法复杂度的增高而逐步提高