[发明专利]一种应用于OFDM系统的信道估计方法及装置

说明书

本发明公开了一种应用于OFDM系统的信道估计方法及装置，属于无线通信技术领域，OFDM系统传输的每帧数据包括M个训练序列和N个OFDM符号，每个OFDM符号包括P个数据子载波和Q个导频子载波，本信道估计方法基于训练序列分别在导频子载波处和数据子载波处的频率响应，获得第一个OFDM符号的权重，再采用“数据子载波处与导频子载波处的频率响应的差值作为权重”，保存子载波间的变化规律，依次进行迭代计算求各OFDM符号在数据子载波处的频率响应，解决了目前利用插值算法进行OFDM系统信道估计，在恢复频率响应时难以对抗多普勒频移导致的时间选择性衰落的技术问题，本方案能够有效对抗一定多普勒频移，从而提高信道估计的准确性，降低误码率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种应用于OFDM系统的信道估计方法及装置。

背景技术

随着时代的进步，移动通信特别是蜂窝小区的迅速发展，使用户彻底摆脱终端设备的束缚、实现完整的个人移动性、可靠的传输手段和接续方式。进入21世纪，移动通信将逐渐演变成社会发展和进步的必不可少的工具。

目前，移动通信技术的发展历程如下：1)第一代移动通信系统(1G)标准制定于20世纪80年代，它是仅限于语音通信的系统。由于1G基于模拟电路实现，因此它的稳定性有限，通信质量不能得到完全保证，且其主要采用频分复用技术，宽带利用率很低，不适合当前频谱稀缺的情况。2)第二代移动通信系统(2G)起源于20世纪90年代，2G标准开始采用数字技术，大大提高了系统的稳定性和可靠性。3)第三代移动通信系统(3G)于近几年发展起来，3G技术相对于前两代技术已经上升到一个新的高度，但是3G技术并不能提供宽带多媒体业务的应用。因此在新一代通信系统(4G)中，高速率、高质量和多样化的数据业务是研究重点之一。

在过去的无线通信系统中，常常采用单载波传输，这种传输方式在速率较高时会由于信道带宽过大而导致符号间干扰(ISI，Inter Symbol Interference)。而正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术将载波分为多个子载波，使数据分组后在各个子载波上传输，这样每个子载波的带宽会非常小，小于相干带宽，可以降低ISI。另外，OFDM技术选择合适的载波间隔使得各个子载波之间正交，且相邻载波在频域上是重叠的，提高了频带利用率。因此OFDM技术以其高传输速率、高频谱利用率和有效对抗频率选择性衰落信号等技术优势，成为4G通信、无线局域网(WLAN，Wireless Local AreaNewworks)、无线个域网(WPAN，Wireless Personal Area Network)和广播的关键技术。其中，4G通信包括4G标准的长期演进计划(LTE，Long Term Evolution)和全球微波互联接入(WiMAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access)(即802.16无线城域网)；WLAN包括电气和电子工程师协会(IEEE，Institute of Electrical an ElectronicsEngineers)标准的802.11a/g/n协议；广播包括数字音频广播(DAB，Digital AudioBroadcasting)和数字视频广播(DVB，Digital Video Broadcasting)。

当信道的频域响应已知时，在不考虑加性噪声影响的前提下，通过频域均衡，OFDM接收机可以完全消除多径信道的影响。但是，在大多数OFDM接收机中，信道的信息是未知的。在OFDM系统的相干检测中需要对信道进行估计；具体的，信道估计主要有三步：估计，插值和均衡。其中，“估计”是利用导频，以接收端的导频信息去除以发送端的导频信息，来得到信道的频率响应；“插值”是利用导频处的频率响应以插值算法恢复全部子载波的频率响应(同样是估计值)；“均衡”是利用接收端的接收的信号除以恢复出的频率响应，就得到了发送端信号的估计值。信道估计的精度将直接影响整个OFDM系统的性能。

现有技术中通过以下两种方案对OFDM系统进行信道估计：