OFDM-UWB系统中基于不同插值方法的信道估计.pdf

2010年 9月 西 安 邮 电 学 院 学 报 Sept．2010 第 15卷 第 5期 JOURNALOFXI’ANUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONS Vo1．15No．5 OFDM—UWB系统中基于不 同插值方法的信道估计 阴亚芳 ，李晓梅2 (1．西安邮电学院 电子工程学院，陕西 西安 710121；2．西安邮电学院 通信与信息工程学院，陕西 西安 710121) 摘要：为得到适于OFDM-UWB系统的信道估计方法，通过分析线性插值、高斯插值和DFT时域补零插值法来获得 完整信道响应的估计，得到最小的均方误差。仿真结果表明，对于UWB室内信道中的CM1和 CM4两种信道模 型，在低信噪比时可以采用复杂度较低的线性插值算法，在高信噪比时可以采用DFT时域补零插值算法。 关键词：正交频分复用；超宽带；信道估计；最小二乘算法 中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1007—3264(2010)05—0001—04 值和离散傅立 叶变换 (DiscreteFourierTransform， 0 引言 DF丁)时域补零插值方法来获得对完整信道响应的估 计 J，UWB系统的室内信道模型采用的是 IEEE802． 超宽带(Ultra—WideBand，UWB)是一种无线 15．3a工作组所提 出的方案 。从而得到适于 短距离通信技术，相对于传统的窄带无线通信系统 UWB信道中两种典型的室内信道模型(Cl-mnnelM。d— 而言，具有低成本、低功耗、高抗多径衰落能力并具 ds，CM)CM1和CM4的信道估计方法。 有与现有窄带通信系统共存等特点和潜力，这些优 点使其成为无线通信领域研究、开发的热点。目前 1 系统模型 UWB有两种系统 J：一种是多带正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing， OI、DM)超宽带系统 【，3]；另一种是直扩码分多址超 宽带系统。本文讨论的是 OH)M超宽带系统。 OFDM-UWB系统由于采用相干解调方式 ，因此 在接收机内采用信道估计来跟踪信道响应的变化是 州一 趸． 十分必要的。在OFDM-UWB系统中，基于导频的信 道估计方法准确性高，复杂度低并且易于理解，因此 被广泛采用4【．5J。通常采用两种插入导频的方式：一 垂恒 声 种是集中式导频，即每隔几个 OFDM符号插入一个 导频符号，在该符号内的所有子信道都用于信道估 图 l OFDM-UWB系统框图 计；一种是间隔式导频，即每个OFDM符号中插入几 发送端，输人数据经 QPSK调制、串并变换后 个导频信号，利用子信道的一部分进行信道估计。 得到发送的信号，然后加入导频，以进行下面的信道 本文基于最小二乘(LeaStSq一】are，Ls)算法，通过 估计，再经过快速傅立叶反变换后变为时域信号，接 在频域插入间隔式导频，分别采用线性插值、高斯插 着加入循环前缀以消除符号间干扰和信道间干扰， 收稿 日期：2010—07—15 基金项目：陕西省教育厅专项科研计划资助项目(09JK730) 作者简介：阴亚芳(1966～)，女，山西芮城人 ，西安邮电学院电子工程学院教授 ； 李晓梅(1982～)，女，陕西岐山人，西安邮电学院通信与信息工程学院硕士研究生。 · 2 · 西 安 邮 电 学 院 学 报 2010年9月 再进行并 ／串变换后通过UWB信道，加上高斯 白噪 择。信道估计算法的 目