[發明專利]一種應用于OFDM系統的信道估計方法及裝置

有效

• 申請號: 201610579107.5
• 申請日: 2016-07-21
• 公開（公告）號: CN107248967B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 張科峰;井泓源
• 申請（專利權）人: 武漢芯泰科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/02;H04L25/03;H04L25/06
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種應用于OFDM系統的信道估計方法及裝置，屬于無線通信技術領域，OFDM系統傳輸的每幀數據包括M個訓練序列和N個OFDM符號，每個OFDM符號包括P個數據子載波和Q個導頻子載波，本信道估計方法基于訓練序列分別在導頻子載波處和數據子載波處的頻率響應，獲得第一個OFDM符號的權重，再采用“數據子載波處與導頻子載波處的頻率響應的差值作為權重”，保存子載波間的變化規律，依次進行迭代計算求各OFDM符號在數據子載波處的頻率響應，解決了目前利用插值算法進行OFDM系統信道估計，在恢復頻率響應時難以對抗多普勒頻移導致的時間選擇性衰落的技術問題，本方案能夠有效對抗一定多普勒頻移，從而提高信道估計的準確性，降低誤碼率。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種應用于OFDM系統的信道估計方法及裝置。

背景技術

隨著時代的進步，移動通信特別是蜂窩小區的迅速發展，使用戶徹底擺脫終端設備的束縛、實現完整的個人移動性、可靠的傳輸手段和接續方式。進入21世紀，移動通信將逐漸演變成社會發展和進步的必不可少的工具。

目前，移動通信技術的發展歷程如下：1)第一代移動通信系統(1G)標準制定于20世紀80年代，它是僅限于語音通信的系統。由于1G基于模擬電路實現，因此它的穩定性有限，通信質量不能得到完全保證，且其主要采用頻分復用技術，寬帶利用率很低，不適合當前頻譜稀缺的情況。2)第二代移動通信系統(2G)起源于20世紀90年代，2G標準開始采用數字技術，大大提高了系統的穩定性和可靠性。3)第三代移動通信系統(3G)于近幾年發展起來，3G技術相對于前兩代技術已經上升到一個新的高度，但是3G技術并不能提供寬帶多媒體業務的應用。因此在新一代通信系統(4G)中，高速率、高質量和多樣化的數據業務是研究重點之一。

在過去的無線通信系統中，常常采用單載波傳輸，這種傳輸方式在速率較高時會由于信道帶寬過大而導致符號間干擾(ISI，Inter?Symbol?Interference)。而正交頻分復用(OFDM，Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)技術將載波分為多個子載波，使數據分組后在各個子載波上傳輸，這樣每個子載波的帶寬會非常小，小于相干帶寬，可以降低ISI。另外，OFDM技術選擇合適的載波間隔使得各個子載波之間正交，且相鄰載波在頻域上是重疊的，提高了頻帶利用率。因此OFDM技術以其高傳輸速率、高頻譜利用率和有效對抗頻率選擇性衰落信號等技術優勢，成為4G通信、無線局域網(WLAN，Wireless?Local?AreaNewworks)、無線個域網(WPAN，Wireless?Personal?Area?Network)和廣播的關鍵技術。其中，4G通信包括4G標準的長期演進計劃(LTE，Long?Term?Evolution)和全球微波互聯接入(WiMAX，Worldwide?Interoperability?for?Microwave?Access)(即802.16無線城域網)；WLAN包括電氣和電子工程師協會(IEEE，Institute?of?Electrical?an?ElectronicsEngineers)標準的802.11a/g/n協議；廣播包括數字音頻廣播(DAB，Digital?AudioBroadcasting)和數字視頻廣播(DVB，Digital?Video?Broadcasting)。

當信道的頻域響應已知時，在不考慮加性噪聲影響的前提下，通過頻域均衡，OFDM接收機可以完全消除多徑信道的影響。但是，在大多數OFDM接收機中，信道的信息是未知的。在OFDM系統的相干檢測中需要對信道進行估計；具體的，信道估計主要有三步：估計，插值和均衡。其中，“估計”是利用導頻，以接收端的導頻信息去除以發送端的導頻信息，來得到信道的頻率響應；“插值”是利用導頻處的頻率響應以插值算法恢復全部子載波的頻率響應(同樣是估計值)；“均衡”是利用接收端的接收的信號除以恢復出的頻率響應，就得到了發送端信號的估計值。信道估計的精度將直接影響整個OFDM系統的性能。

現有技術中通過以下兩種方案對OFDM系統進行信道估計：