OFDM中基于导频的加窗FFT信道估计

     OFDM是无线宽带接入和未来4G通信的关键技术，由于其具有频谱利用率高、对抗多径干扰等优点，正逐渐成为通信领域的研究热点。在OFDM系统中，由于无线信道在时域和频域具有选择性衰落的特性，必须进行信道估计来获得信道信息。

　　信道估计大致可以分为非盲估计、盲估计，这里重点研究基于导频的非盲估计。基于导频OFDM信道估计的基本过程是：首先，在发送端适当位置插入导频符号；然后，在接收端利用导频符号恢复出导频位置的信道信息；，利用插值算法，获得所有时刻的信道信息。

　　为了降低插值算法的复杂度，采用了Van De Beek等人提出基于导频的FFT插值方法，来进行信道估计。但是，由于基于FFT的算法要求信道的多径时延扩展是采样周期的整数倍，而实际系统的信道并不能满足该条件，这样将会造成能量频谱泄露，进而导致混叠误差。为此，提出了基于汉明窗函数的优化型加窗FFT信道估计算法。

　　1 OFDM系统基带模型

　　OFDM系统的基带模型如图1所示，这里的信道模型是多径衰落信道模型。首先，输入的二进制序列，经过调制映射后插入导频符号，记为X（k），然后进行傅立叶逆变换（IDFT），得到时域信号x（n）。在后续的讨论中， n和k分别表示时域信号和频域信号的下标。

　　在接收端，信道输出响应y（n）可以表示为x（n）和冲激响应h（n）的循环卷积，如式（1）所示：

　　其中v（n）表示系统噪声。

　　然后进行傅里叶变换（DFT），得到频域响应Y（k）为：

图1 OFDM 的基带模型2 基于导频的信道估计

　　2.1 导频的选择与插入

　　采用梳状导频图案，如图2 所示，D f = N/   M 是频域上的导频间距。这种导频结构对信道频率选择性敏感，有利于克服信道快衰落的不利影响。每个OFDM 符号载波个数N是导频个数M 的整数倍，并且每个符号的首载波是导频点。

数据资料：