OFDM信道估計(jì)畢業(yè)答辯

1、OFDMOFDM信道估計(jì)技術(shù)研究信道估計(jì)技術(shù)研究OFDMOFDM信道估計(jì)技術(shù)研究信道估計(jì)技術(shù)研究一一OFDMOFDM技術(shù)基本原理技術(shù)基本原理二二無(wú)線信道無(wú)線信道三三OFDMOFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)系統(tǒng)中的信道估計(jì)四四基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)五五仿真仿真六六結(jié)論結(jié)論一一OFDMOFDM技術(shù)基本原理技術(shù)基本原理 正交頻分復(fù)用（正交頻分復(fù)用（OFDMOFDM）是一種利用多）是一種利用多載波調(diào)制的高效數(shù)據(jù)傳輸方式，其基本載波調(diào)制的高效數(shù)據(jù)傳輸方式，其基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正思想是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上使用一個(gè)子交子信道，在每個(gè)子信道上使用

2、一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸。載波進(jìn)行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸。一一OFDMOFDM技術(shù)基本原理技術(shù)基本原理OFDMOFDM與與FDMFDM的對(duì)比的對(duì)比 由上圖可以看出由上圖可以看出OFDMOFDM是一種高效的傳輸方式是一種高效的傳輸方式一一OFDMOFDM技術(shù)基本原理技術(shù)基本原理OFDMOFDM系統(tǒng)的基帶等效框圖系統(tǒng)的基帶等效框圖一一OFDMOFDM技術(shù)基本原理技術(shù)基本原理OFDMOFDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)(1)(1)頻譜利用率高頻譜利用率高(2)(2)抗多徑干擾與頻率選擇性衰落能力強(qiáng)抗多徑干擾與頻率選擇性衰落能力強(qiáng)(3)OFDM(3)OFDM采用采用IFFTIFFT和和FF

3、TFFT來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)(4)(4)可以與其它多種接入方法相結(jié)合構(gòu)成可以與其它多種接入方法相結(jié)合構(gòu)成OFDMAOFDMA系統(tǒng)系統(tǒng)一一OFDMOFDM技術(shù)基本原理技術(shù)基本原理OFDMOFDM系統(tǒng)的缺點(diǎn)系統(tǒng)的缺點(diǎn)(1)(1)信號(hào)呈現(xiàn)很大的峰均功率比信號(hào)呈現(xiàn)很大的峰均功率比(PAPR)(PAPR)，比單載波系統(tǒng)需要更寬的線性放大范圍。比單載波系統(tǒng)需要更寬的線性放大范圍。(2)OFDM(2)OFDM的基礎(chǔ)是子載波必須滿足正交，的基礎(chǔ)是子載波必須滿足正交，如果正交性惡化，則整個(gè)系統(tǒng)的性能會(huì)如果正交性惡化，則整個(gè)系統(tǒng)的性能會(huì)嚴(yán)重下降。嚴(yán)重下降。二二無(wú)線信道無(wú)線信道無(wú)線信道同有線信道和衛(wèi)星信

4、道一樣，作為移動(dòng)無(wú)線信道同有線信道和衛(wèi)星信道一樣，作為移動(dòng)通信中一種重要的傳輸媒質(zhì)，自身?yè)碛性S多獨(dú)特的通信中一種重要的傳輸媒質(zhì)，自身?yè)碛性S多獨(dú)特的性質(zhì)并且直接影響著通信的質(zhì)量和容量。對(duì)無(wú)線信性質(zhì)并且直接影響著通信的質(zhì)量和容量。對(duì)無(wú)線信道的了解和掌握，對(duì)以道的了解和掌握，對(duì)以O(shè)FDMOFDM技術(shù)為代表的移動(dòng)通信技術(shù)為代表的移動(dòng)通信的應(yīng)用和發(fā)展起著重要作用。的應(yīng)用和發(fā)展起著重要作用。 無(wú)線信道有以下主要特征：無(wú)線信道有以下主要特征： （1 1）路徑損耗）路徑損耗 （2 2）多徑效應(yīng)）多徑效應(yīng) （3 3）時(shí)變性）時(shí)變性三三OFDMOFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)系統(tǒng)中的信道估計(jì)11信道估計(jì)的概念信道估計(jì)的概

5、念22信道估計(jì)的重要性信道估計(jì)的重要性33信道估計(jì)方法信道估計(jì)方法三三OFDMOFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)系統(tǒng)中的信道估計(jì)11信道估計(jì)的概念信道估計(jì)的概念 信道估計(jì)可以定義為描述物理信道對(duì)信道估計(jì)可以定義為描述物理信道對(duì)輸入信號(hào)的影響而進(jìn)行定性研究的過(guò)程。如輸入信號(hào)的影響而進(jìn)行定性研究的過(guò)程。如果信道是線性的話，那么信道估計(jì)就是對(duì)系果信道是線性的話，那么信道估計(jì)就是對(duì)系統(tǒng)沖擊響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)。需要強(qiáng)調(diào)的是，所謂統(tǒng)沖擊響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)。需要強(qiáng)調(diào)的是，所謂信道估計(jì)就是信道對(duì)輸入信號(hào)影響的一種數(shù)信道估計(jì)就是信道對(duì)輸入信號(hào)影響的一種數(shù)學(xué)表示。而學(xué)表示。而“好好”的信道估計(jì)就是使得某種估的信道估計(jì)就是使得某種估計(jì)誤

6、差最小化的估計(jì)算法。計(jì)誤差最小化的估計(jì)算法。三三OFDMOFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)系統(tǒng)中的信道估計(jì)22信道估計(jì)的重要性信道估計(jì)的重要性 OFDMOFDM信號(hào)在無(wú)線衰落信道中傳輸時(shí)，信號(hào)在無(wú)線衰落信道中傳輸時(shí)，其幅度會(huì)發(fā)生衰減，相位也會(huì)發(fā)生偏移。其幅度會(huì)發(fā)生衰減，相位也會(huì)發(fā)生偏移。為了在接收端解調(diào)時(shí)能夠準(zhǔn)確恢復(fù)出原為了在接收端解調(diào)時(shí)能夠準(zhǔn)確恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)信息，就需要在接收端進(jìn)行信道始數(shù)據(jù)信息，就需要在接收端進(jìn)行信道估計(jì)。估計(jì)。三三OFDMOFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)系統(tǒng)中的信道估計(jì)33信道估計(jì)方法信道估計(jì)方法四四基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì) 在在OFDM系統(tǒng)中，信道的傳輸特性在時(shí)域和頻

7、系統(tǒng)中，信道的傳輸特性在時(shí)域和頻域內(nèi)是時(shí)變的，即使在傳輸一個(gè)域內(nèi)是時(shí)變的，即使在傳輸一個(gè)OFDM幀長(zhǎng)時(shí)幀長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，信道特性也會(huì)發(fā)生明顯的變化，因此，間內(nèi)，信道特性也會(huì)發(fā)生明顯的變化，因此，基于梳狀導(dǎo)頻的快衰落信道估計(jì)算法是必要的?；谑釥顚?dǎo)頻的快衰落信道估計(jì)算法是必要的。四四基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)11導(dǎo)頻位置的選擇導(dǎo)頻位置的選擇插入導(dǎo)頻的間隔必須滿足奈奎斯特抽樣定插入導(dǎo)頻的間隔必須滿足奈奎斯特抽樣定理理（1 1）時(shí)域?qū)ьl間隔）時(shí)域?qū)ьl間隔（2 2）頻域?qū)ьl間隔）頻域?qū)ьl間隔TfNdt21cfFNmax1 四四基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)22接收端導(dǎo)頻處的信

8、道估計(jì)接收端導(dǎo)頻處的信道估計(jì)最小二乘最小二乘LSLS算法算法YXFFhFHLSLS1)(四四基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)基于梳狀導(dǎo)頻的信道估計(jì)33整個(gè)頻帶上的信道估計(jì)整個(gè)頻帶上的信道估計(jì) （1 1）線性插值）線性插值 （2 2）高斯插值）高斯插值 （3 3）基于變換域的插值）基于變換域的插值五五仿真仿真仿真環(huán)境仿真環(huán)境（1 1）OFDMOFDM符號(hào)的周期為符號(hào)的周期為（2 2）子載波數(shù)為）子載波數(shù)為（3 3）循環(huán)前綴長(zhǎng)度為）循環(huán)前綴長(zhǎng)度為性能評(píng)價(jià)性能評(píng)價(jià)估計(jì)值和期望值之間的均方誤差估計(jì)值和期望值之間的均方誤差 sTOFDM 464N16gN22),(),()(lkHlkHEE 五五仿真仿真仿真仿真1

9、 1線性插值、高斯插值、變換域插值的均方誤差線性插值、高斯插值、變換域插值的均方誤差比較比較5101520253010-210-1100信噪比SNR均方誤差 線性插值 變換域 插值高斯插值五五仿真仿真仿真仿真2 2均勻插入和隨機(jī)插入導(dǎo)頻信號(hào)的均方誤差比較均勻插入和隨機(jī)插入導(dǎo)頻信號(hào)的均方誤差比較5101520253010-210-1100信噪比SNR均方誤差 線性插值 變換域 插值高斯插值5101520253010-210-1100信噪比SNR均方誤差 線性插值 變換域 插值高斯插值五五仿真仿真仿真仿真3 3導(dǎo)頻間隔不同時(shí)線性插值的均方誤差導(dǎo)頻間隔不同時(shí)線性插值的均方誤差5101520253010-210-1100信噪比SNR均方誤差 導(dǎo)頻間隔4導(dǎo)頻間隔8導(dǎo)頻間隔16導(dǎo)頻間隔1導(dǎo)頻間隔2六六結(jié)論結(jié)論11在在OFDMOFDM系統(tǒng)中，信道估計(jì)的性能隨著系統(tǒng)中，信道估計(jì)的性能隨著算法復(fù)雜度的增高而逐步提高。算法復(fù)雜度的增高而逐步提高。22信道估計(jì)算法的性能與系統(tǒng)的信噪比信道估計(jì)算法的性能與系統(tǒng)的信噪比有很大的關(guān)系有很大的關(guān)系33基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)是導(dǎo)頻的位置。是導(dǎo)頻的位置。44針對(duì)不同的系統(tǒng)，選擇合適的導(dǎo)頻數(shù)針對(duì)不同的系統(tǒng)，選擇合適的導(dǎo)頻數(shù)量。量。人有了知識(shí)，就會(huì)具備各