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《ofdm信道估計(jì)中插值算法性能探究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、OFDM信道估計(jì)中插值算法性能探究【摘要】由于無(wú)線電波信號(hào)在移動(dòng)通信信道的傳輸過(guò)程中很容易受到多徑和衰落效應(yīng)的影響，所以就需要采用信道估計(jì)技術(shù)來(lái)跟蹤信道響應(yīng)的變化。在估計(jì)出導(dǎo)頻子信道的頻響后，頻域內(nèi)就需用插值算法做相應(yīng)的內(nèi)插運(yùn)算，才可以得到數(shù)據(jù)子信道的頻域響應(yīng)。論文介紹了四種插值算法，包括常值插值、線性插值、拉格朗日插值和牛頓插值，并通過(guò)matlab仿真發(fā)現(xiàn)了幾種算法的優(yōu)缺點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】OFDM信道估計(jì)插值算法Theperformancestudyontheinterpolationalgorithmofchannelestimation
2、inOFDMZHAORui-di,CHENLei，WANGKe-xia，ZHANGMin(CollegeofElectronicsandInformationEngineering,LiaoningUniversityofTechnology,Jinzhou，121001)Abstract:Becausetheradiosignaliseasytobeinfluencedbythemultipathandfadingeffectofthechannelintheprocessoftransmission.Soitneedsthechann
3、elestimationtechniquestofollowthechangesofthechannelresponse.Afterestimatingthefrequencyresponseofpilotsubchannels,thefrequencydomainneedsinterpolationalgorithmstoestimatethefrequencyresponseofdatesubchannels.Thispaperintroducesfourkindsofinterpolationalgorithms,suchascon
4、stant，linea，LagrangeandGaussinterpolationandemulatestheseinterpolationalgorithmstofindtheiradvantagesanddisadvantagesbymatlab.Keywords:OFDM；channelestimation；interpolationalgorithms一、引言隨著人們對(duì)移動(dòng)通信和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需求質(zhì)量的不斷提高，越來(lái)越需要更加先進(jìn)的無(wú)線傳輸技術(shù)。正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)［1］不但可以克服無(wú)線信道的頻率選擇性衰落，而且具有傳輸速率高、
5、頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已成為實(shí)現(xiàn)未來(lái)高速無(wú)線通信中的最核心的解決方案之一。而在OFDM信號(hào)的傳輸過(guò)程中，由于無(wú)線通信信道是隨機(jī)的、不可預(yù)測(cè)的，導(dǎo)致接收到的信號(hào)發(fā)生時(shí)延或者頻偏。要想在接收端準(zhǔn)確地恢復(fù)出原始信號(hào)，必須在接收機(jī)的相干檢測(cè)中進(jìn)行信道估計(jì)［2］。因此，仔細(xì)研究無(wú)線信道的傳輸特性并對(duì)其進(jìn)行信道估計(jì)顯得尤為重要。二、OFDM系統(tǒng)的工作原理OFDM基帶發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的典型框圖如圖1所示，在發(fā)送端首先對(duì)二進(jìn)制比特流進(jìn)行編碼、交織，并按照一定的調(diào)制方式將比特流映射到星座圖上，為了在接收端進(jìn)行信道估計(jì)需要插入一定的導(dǎo)頻符號(hào)，再
6、將每一個(gè)符號(hào)的末尾按一定比例復(fù)制到符號(hào)前面來(lái)充當(dāng)保護(hù)間隔，這樣做是為了避免碼間串?dāng)_。然后將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)傅立葉反變換（IFFT）來(lái)實(shí)現(xiàn)子載波的調(diào)制并保持各子載波之間的正交性，最后將各個(gè)子載波疊加在一起發(fā)射到無(wú)線信道上。接收端的處理過(guò)程是發(fā)射端的逆過(guò)程。三、幾種插值算法一般情況下，在導(dǎo)頻間隔小于信道的相干帶寬的情況下，在估計(jì)出導(dǎo)頻子信道的頻響后，在頻域內(nèi)用插值算法做相應(yīng)的內(nèi)插運(yùn)算，就可以得到數(shù)據(jù)子信道的頻域響應(yīng)了。下面分析比較常值插值、線性插值［3］、拉格朗日插值［4］和牛頓插值［5］的優(yōu)缺點(diǎn)。拉格朗日插值法與牛頓插值法都是兩
7、種常用的簡(jiǎn)便的插值法。但牛頓法插值法則更為簡(jiǎn)便，與拉格朗日插值多項(xiàng)式相比較，它不僅克服了增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)整個(gè)計(jì)算工作必須重新開(kāi)始的缺點(diǎn)，而且可以節(jié)省乘、除法運(yùn)算次數(shù)。同時(shí)，在牛頓插值多項(xiàng)式中用到的差分與差商等概念，又與數(shù)值計(jì)算的其他方面有著密切的關(guān)系，運(yùn)算更加快捷。四、計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果分析考慮這樣一個(gè)OFDM系統(tǒng)：采用梳狀導(dǎo)頻插入方式，每個(gè)OFDM符號(hào)的子載波數(shù)為100,每載波的0F麗符號(hào)數(shù)是12,導(dǎo)頻數(shù)為18，導(dǎo)頻間隔為6，采用QPSK調(diào)制方式，IFFT和FFT的采樣點(diǎn)數(shù)為128,循環(huán)前綴長(zhǎng)度為8,信道選用瑞利衰落信道，多徑數(shù)為6，各徑時(shí)延
8、分別為2、3、4、5、9、13,加入的是加性高斯白噪聲，信噪比間隔為5,導(dǎo)頻點(diǎn)的信道估計(jì)采用LS算法。通過(guò)比較常值插值、線性插值、拉格朗日插值和牛頓插值在不同信噪比下誤比特率的大小來(lái)衡量算法的
