OFDM通信系统中信道估计技术的研究-开题报告

（一）、引言

随着现代化经济社会的发展，通信技术也越来越被人们关注，人们、的生活也因此变的丰富多彩。但是，人们不单单满足于现状，希望追求更好更便捷的通信方式，而不是单一的手机通话、短信，人们需要更好的通话质量，更大的带宽和更多便民的服务。整合了各种应用功能，下一代无线带宽多媒体应用系统随运而生。OFDM技术带有性能较好的抗多径衰落能力和频谱利用率很高，因此人们越来越关注这个技术。

此外，OFDM技术比结合空时编码、分集、干扰（包括符号间干扰和载波间干扰）抑制以及智能天线等技术更容易，极大程度的提高了传输的可靠性。

正交频分复用（OFDM）正是随着时代的发展和硬件技术的发展而进一步发展的能在无线环境下高速率高质量的数据技术的传输。OFDM的基本原理就是把原始的输入数据通过串并的转换，得到N路子信道数据，然后进行分别调制相对应的各个子载波，并且他们是正交的，然后叠加起来合成后一起送到输出端。在接收部分就利用对各个子载波进行混频或者积分，这样就可以得到每一路的数据，然后可通过串并的转换输出原始的数据。

（二）、国内外研究现状、发展动态

OFDM（正交频分复用）技术最早提出于20世纪60年代，主要应用于军用无线高频通信链路。当时由于受到相关技术局限性的影响，OFDM技术并未得到广泛的应用。直到20世纪90年代，由于DSP（数字信号处理）技术的飞速发展，OFDM被越来越广泛的应用于各种数字传输和通信中。在3G/4G过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集、时空编码、干扰和信道间干扰抑制以及智能无线技术，最大限度提高了系统性能。4G是基于OFDM加MIMO的技术组合，但整体结构不一样，基于OFDM和MIMO的两套标准，一个是IEEE802-16M，一个是LTE-Advanced，而OFDM技术是关键核心技术之一。

正交频分复用(OFDM)技术是一种高效的多载波调制技术，它能有效地对抗多径衰落，使受干扰的信号能够可靠地接收。它在频域把信道分成若干正交子信道，将高速数据流分割为很多个低速子数据流，调制到每个子载波上并行传输。OFDM 中各载波相互正交，正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样减少了各载波之间的相互干扰(ICI)，并且各载波可以相互重叠，每个子载波的峰值都对应其它子载波的零值，因此也就提高了频谱利用率。同时，由于在每个子信道上信号带宽小于信道带宽，尽管总的信道非平坦，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，从而大大减少了符号间干扰(ISI)。因此，OFDM 通过将频率选择性衰落信道转换成相对平坦的子信道，减小了多径衰落的影响。此外，通过在 OFDM 中添加循环前缀(CP)进一步增强其抗多径衰落的能力，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易，OFDM 明显地降低了宽带无线系统的复杂性。

（三）、待难点关键问题的解决

在现代无线通信中，人们需要高速率、高质量的服务，正交频分复用（OFDM）技术正符合现代人们的要求，成为了人们研究的热点。OFDM技术因为它有抗多径能力和高的频带利用率，同时由于它还采用离散傅立叶变换，大大降低了系统的复杂性。因此近年来，在无线视频广播，无线局域网等各方面得到广泛的应用，成了4G的主要技术。

作为信道估计中最通用的最小均方差(LS)估计，以其方法简单、技术成熟被看作是最具发展前景的估计方案。但在这种算法中噪声的存在使信道估计的性能与理想信道存在很大差异，对系统性能影响较大。针对这一问题本文提出了一种新的算法，该算法可以降低噪声对信道的影响。对LS信道估计算法进行了改进，该方法在LS算法的基础上，充分考虑噪声信道的统计特性，结合离散傅里叶变换能量集中的优势，大幅度提高了信道估计的精确性。 仿真结果表明，这种改进方法有较好的信道估计效果，减少了信道估计的均方误差，提高了LS估计算法的精确度。

OFDM与空时编码有机结合起来，能够大幅度的提高无线通信系统的信道容量和传输速率，并有效地抵抗多径衰落、抑制干扰和噪声。难点在于改进基于训练序列的LS信道估计算法及其改进的算法，而且对信道噪声敏感。传统的LS信道估计算法在找最优解时没有考虑接收信号中的噪声，所以利用估计出的信道对接收信号进行单抽头复系数均衡时，输出信号的均方误差(MSE)较大。

二、^范文提纲

一、引言

（一）OFDM技术的研究背景

（二）OFDM系统信道估计技术的意义和应用现状

  （三）^范文的研究内容及组织

二、OFDM系统的简介

（一）OFDM系统的基本原理

（二）OFDM技术的优缺点

（三）OFDM系统的关键技术

（四）本章小结

三、OFDM系统中的信道估计技术

（一）信道估计概述

（二）导频插入方式

  （三）信道估计算法

（四）本章小结

四、对信道估计的MATLAB仿真

（一）对LS和MMSE信道估计算法进行仿真和分析

（二）改进的LS信道估计

（三）改进LS算法的仿真和分析

五、结束语

三、参考文献

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