OFDM通信系统信道估计的新方法

武广 端木春江 赵伟

摘 要： 正交频分复用 （OFDM） 技术是现在4G通信和即将到来的5G中的关键技术。对其信道进行估计的准确性直接影响到系统的误码率（bit error rate BER）。文章提出了一种新自适应分块错位和周期性的导频插入模式。此模式能更准确地估计OFDM的各子信道状况。其利用线性插值法估计出未插入导频信号的子信道上的频率响应。仿真结果显示，所提出的方法能在同样的误码率要求时，大幅度地减少发送端的发送功率（信噪比增益在4dB以上）。

关键词： OFDM； 信道估计； 导频符号插入； OFDM信道估计

中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）09-17-02

New method for OFDM communication channel estimation

Wu Guang， Duanmu Chunjiang， Zhao Wei

（School of Mathematics， Physics， and Information Engineering， Zhejiang Normal University， Jinhua， Zhejiang 321004， China）

Abstract： The OFDM is the key technology in the 4G and the upcoming 5G communication systems. The accurate estimation of the channel conditions has a direct influence on the bit error rate of the systems. This paper proposes a new adaptive and periodic pilot sub-channel insertion method. This method can estimate the sub-channels' state of the OFDM in a more accurate way， and the frequency responses of the non-pilot sub-channels are estimated by the method of linear interpolation. Simulation results have demonstrated that the proposed method can greatly reduce the transmission power under the same bit error rate requirement（The SNR gain is more than 4dB）.

Key words： OFDM； channel estimation； pilot sub-channel insertion； OFDM channel estimation

0 引言

正交频分复用（OFDM）[1-3]技术因其能有效对抗多径和具有较高的频谱利用率而被广泛应用于各种无线通信系统中。由于无线信道的随机性、未知性，x使信道估计器的设计变得尤其重要，能否获得详细的信道信息，从而在接收端正确地解调出发射信号，是衡量一个无线通信系统性能的重要指标。

OFDM信道估计一般分为盲信道估计[4]和导频信道估计[5]。虽然盲信道估计可以节省带宽，但其运算量太大，灵活性很差；而基于导频的信道估计[6]是利用发送端发送的少量导频符号和接收端收集到的数据的统计特性来进行信道估计，从而得到更精确的信道估计特性，得到广泛的应用研究。衰落信道[7-8]通常分为快衰落信道和慢衰落信道两种。信道的时间频率选择性衰落导致不同时间、不同子载波上传输信号的衰落程度各不相同。因此，需要对信道进行实时估计。……