基于导频的ofdm信道估计方法的理论比较(适合大四毕业设计).pdf

第二章 基于导频的OFDM信道估计理论分析 2.1 概述 基于导频的的信道估计是指在发送端的信号中某些固定位置插入一些已知 的导频符号和序列，在接收端利用这些导频符号和序列按照某种算法进行信道估 计。 OFDM (1) ; 基于导频的 信道估计大致步骤分为以下几步： 导频的选择与插入 而其中又分为二维导频的选择和插入与一维导频的选择与插入。(2) 导频位置信 道信息的获取及非导频位置信道信息的恢复。其又分为二维导频位置信道信息的 获取及非导频位置信道信息的恢复和一维导频位置信道信息的获取及非导频位 置信道信息的恢复。其中二维导频位置信道信息的获取及非导频位置信道信息的 恢复主要介绍了最小均方误差 （MMSE ）信道估计算法；一维导频位置信道信息 LS 的获取及非导频位置信道信息的恢复主要包括了最小平方 （ ）算法和线性最 小均分误差 （LMMSE ）算法。由于以上两大类算法或者过于繁琐或者受噪声影 响较大，效果总不尽人意，所以又出现了基于性能较好而较复杂的最小均方误差 （MMSE ）信道估计算法的改进算法：分离滤波器的方法和变换域法。其中变换 SVD 域法又分为基于奇异值分解 （ ）的信道估计方法和基于离散傅里叶变换 （DFT ）的信道估计方法。其中基于离散傅里叶变换 （DFT ）的信道估计方法 正是我要仿真实现的算法。由于以上算法多用到信道的统计信息（如信道自相关 函数）因此又略微介绍了一下不需要利用信道相关信息的估计方法：近似方法。 2.2 导频的选择与插入 导频的选择与插入对于基于导频的的信道估计有着重要的意义，它关系到 信道估计的效果与信道估计的复杂程度和可行性。导频的选择与插入包括二维导 频的选择和插入与一维导频的选择与插入。在在单载波系统中，导频符号和序列 只能在时间轴方向插入；在多载波系统中，可以同时在时间轴和频率轴方向插入 导频符号。下面是对这两种方法进行具体的介绍。 2.2.1 二维导频的选择和插入 时频二维的信道估计按照多载波信号的帧进行，因此它的数据突发传输也是 以帧 为 单 位 进 行 的 。信 道 传 输 函数 H(f , t) 的时域 离 散 表 示 为 N N H , n 1，，N , i 1, , N ，其中 为每个多载波符号的子载波个数， n,i c s c s 为每帧所包含的符号个数。导频符号在频率方向上的间距表示为 ，在时间方 N f 向的间距表示为 。有人比较过二维导频符号为正方形、对角或随机分布的状 N t 况，正方形和对角分布的导频符号性能相同，但好于随机分布的情况，此处主要 讨论导频符号成正方形分布的情况。 一个多载波帧的接收信号为： R H S N (n 1, ，N , i 1, ，N ) 公式(2-1) n,i n,i n,i n,i c s 其中 为发送信号， 为高斯噪声。 S N n,i