On Channel Estimation in OFDM Systems 信道估计

1  OFDM系统的基带等效框图

 

2 无线信道的特点

无线信道同有线信道和卫星信道一样，作为移动通信中一种重要的传输媒质，自身拥有许多独特的性质并且直接影响着通信的质量和容量。对无线信道的了解和掌握，对以OFDM技术为代表的移动通信的应用和发展起着重要作用。 
 
无线信道有以下主要特征： 
      （1）路径损耗 
      （2）多径效应 
      （3）时变性 

3 OFDM的信道估计

信道估计的概念
信道估计可以定义为描述物理信道对输入信号的影响而进行定性研究的过程。如果信道是线性的话，那么信道估计就是对系统冲击响应进行估计。需要强调的是，所谓信道估计就是信道对输入信号影响的一种数学表示。而“好”的信道估计就是使得某种估计误差最小化的估计算法。 

信道估计的重要性
OFDM信号在无线衰落信道中传输时，其幅度会发生衰减，相位也会发生偏移。为了在接收端解调时能够准确恢复出原始数据信息，就需要在接收端进行信道估计。


重点 信道估计的方法

通过上图可以看出信道估计可以分成两类导频辅助的信道估计和盲信道估计。


其中 导频辅助的信道估计也叫做非盲估计，在估计阶段首先利用导频来获得导频位置的信道信息，然后为下面获得整个数据传输阶段的信道信息做好准备 。  
盲信道估计，不使用导频信息，通过使用相应信息处理技术获得信道的估计值 。


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在OFDM系统中，信道的传输特性在时域和频域内是时变的，即使在传输一个OFDM帧长时间内，信道特性也会发生明显的变化，因此，基于梳状导频的快衰落信道估计算法是必要的。
   
基于导频的OFDM信道估计方法
  
发送端导频的选择与插入 
接收端导频位置信道信息获取的方式 
通过导频位置获取的信道信息恢复出所有时刻信道的信息


  
导频的OFDM信道估计估计准则 
最小均方误差（MMSE） 
最大似然估计（MLE） 
最小平方（LS）