[发明专利]一种基于梳状导频的OFDM自适应信道估计方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于梳状导频的OFDM自适应信道估计方法。

背景技术

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）是一种特殊的多载波调制技术，它在对抗多径衰落方面有着天然的优越性，很适合高速数据传输。因此OFDM在现代无线宽带接入系统中得到了广泛的应用，如DAB（Digital Audio Broadcasting，数字音频广播），DVB（Digital Video Broadcasting，数字电视广播），LTE（Long Term Evolution，长期演进），WiFi，WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access，即全球微波互联接入）等。在无线OFDM系统中，多径效应和多普勒效应分别会导致无线信道具有频域选择性衰落和时间选择性衰落特性，对采用相干解调的接收机会产生恶劣的影响，使系统性能下降。因而，需要有高性能的信道估计方法来准确地获取信道信息，并通过信道均衡消除多径信道的影响。

单频网（SFN：Single Frequency Network）由于其组网方式具有：频谱利用率高，能扩大有效覆盖范围，适于移动、便携接收等优点，在近年来得到了广泛的应用，如欧洲的DVB-T/H标准等。在单频网中，所有发射机同时在相同频率上发射相同数据，这样接收机在接收相邻小区或更远小区的发射机数据时，必然会产生长时延多径延时。长时延多径延时会造成严重的多径衰落，这在单载波系统中是无法处理的。因为对于相同的带宽，单载波系统的符号周期要比多载波系统短得多，因而对多径衰落要敏感得多。在多载波系统中，传统的信道估计算法在对抗SFN长时延信道也存在不足。

现有的OFDM系统信道估计可以采用采用多项式插值以及数字插值滤波器插值等方法。多项式插值又包括线性内插、二阶高斯内插、三次拉格朗日内插、三次样条内插等。数字插值滤波器插值又包括低通sinc加窗函数内插等。然而，多项式插值虽然不需要信道的统计特性，但是只适用于短时延信道。数字插值滤波器插值可以适用于长时延信道，但是需要信道的统计特性，如信道的最大多径时延，这在实际中往往是不知道的，需要通过其他方法来估计，增加了算法的复杂度。而且要想使其自适应跟踪信道变化，算法的复杂度又会大大提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低复杂度的基于梳状导频的OFDM自适应信道估计方法，能在信道特性未知的情况下进行信道估计，并且能够对抗严重多径衰落。

为实现上述发明目的，本发明基于梳状导频的OFDM自适应信道估计方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：发射端在每个OFDM符号插入梳状插值导频，插值导频在频率方向上是周期分布的，其周期记为D_f；插值导频的位置与数值对于接收端是已知的；

S2：在每个OFDM符号中产生训练导频，记第l,l＝0,1,2,…个OFDM符号中包括N_l＞0个训练导频，N_l为预设的训练导频的个数；训练导频的位置与数值对于接收端是已知的；

S3：接收端依次接收发送的OFDM符号，估计得到第l个OFDM符号中插值导频处和训练导频处信道频域响应，得到插值导频处的信道估计值和训练导频处的信道估计值k为第l个OFDM符号中插值导频对应的子载波，k_m,m＝0,1,…,N_l-1为第l个OFDM符号中训练导频对应的子载波；

S4：对第l个OFDM符号进行数据信道估计，包括步骤：