[发明专利]OFDM系统的自适应导频模式设计方法

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，如无线通信、移动通信等，特别涉及OFDM技术信道估计提高通信性能的无线移动通信系统。

背景技术

正交频分复用(OFDM)技术具有强抗衰落能力、对窄带干扰和窄带噪声不敏感、带宽扩展灵活和支持可变用户速率等一系列特点，该技术有望希为未来高速移动通信解决高速信息流在无线信道中的传输问题，从而满足带宽要求更高的多种多媒体业务和更快的网络浏览速度。然而要想完全实现如图1所示OFDM技术所带来的系统性能的提高，实际应用中常常采用非差分调制和相干检测技术，而在此过程中不可或缺的信道估计技术是非常关键的，只有先进行信道估计，才能实现信号的检测，达到高性能通信的目的。信道估计从大的角度可以分为基于导频的非盲估计和基于被传输的信息符号的统计特性的盲估计，虽然盲估计不使用导频使得传输效率大大提高，但由于其估计算法一般收敛速度较慢，这阻碍了它在实际系统中的应用。因此OFDM系统的信道估计大多采用基于导频的非盲估计算法。在OFDM OFDM基于导频的信道估计器的设计的首要问题是关于导频模式的选择。

根据实际无线移动信道的差异，导频模式之间也有较大的差异，OFDM系统经常采用四种频域导频模式，即块状、梳状、格形和棱形，如图2所示。决定导频模式的最重要参数是信道的相关时间(取决于发射机和接收机之间相对的速度)以及相关带宽(取决于信道最大多径扩展)。块状导频模式图2(a)适用于信道频率响应在频率上起伏较大，而在时时上变化较慢的信道情况；梳状导频模式图2(b)适用于信道频率响应在时间上变化较快，而在频率上起伏较小的信道情况；而格形和菱形导频模式图2(c)、(d)是块状和梳状导频模式的混合形式，但是两者的信道估计算法相对较复杂。无线终端在不同的通信环境中其无线移动信道是不同的，因此有必要在无线终端处于不同通信环境时使用不同的导频模式，以实现低复杂度、高的估计性能。本专利提出一种OFDM系统的自适应导频模式设计方法，其基本思想在于：根据发射机和接收机之间相对的速度，所处的环境，选择合适的导频模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种如图3所示的OFDM系统的自适应导频模式设计方法，按照本发明方法设计的导频模式设计方法，该方法把估计的发射机和接收机之间相对的速度、周围环境和调制方式作为反馈输入，从而选择相应的导频模式。本专利所需要的速度是估计长时间的平均速度，因此可以使用基于蜂窝网络的速度估计方法，该方法主要利用移动终端在蜂窝中的逗留时间来估计速度，一般认为蜂窝逗留时间与速度大致成反比关系，一种方法是：利用呼叫建立到第一次切换的时间来获得速度，该估计方法实现简单，精度是反馈参数能接收的。

附图及附图说明

图1是一个的OFDM基带系统构成示意图，对信息的处理过程如下：对输入的信息比特流进行基带调制，调制后的符号流进入串并转换模块，形成多路并行符号流，对这多路符号进行多载波调制，即IFFI变换，然后插入循环前缀，构成一个基本的OFDM符号，OFDM符号经数模转换(D/A)，送入传输信道；在接收端滤波后进入A/D转换，对输出的数据流进行定时同步和估计频偏，同步后的数据流删除循环前缀，按OFDM符号转换成多路并行数据，进行多载波解调，即FFT变换，FFT处理器同时要能实现信道估计，从而对解调数据进行后续处理，如：信道均衡，从处理后的多个数据中取出信息数据，经并串转换、基带解调后，得到接收的信息比特流。

图2是OFDM系统经常采用四种频域导频模式。

图3是OFDM系统的自适应导频模式设计原理。