OFDM之信道估计

一、信道估计的目的

信道估计的目的是估计出信道的时域或频域响应，对接收到的数据进行校正和恢复，以获得相干检测的性能增益（3dB）。信道的最大多径时延、用户的移动速度（或最大多普勒频移）、接收机的噪声都是影响信道估计算法性能的重要因素。

二、信道估计方法

根据处理域的不同，信道估计有时域和频域之分，前者在接收端DFT变换之前进行，估计信道脉冲响应；而后者在DFT变换之后进行，估计信道频率响应。也有将两者相结合，在时域、频域联合进行信道估计，以充分挖掘信号时域处理和频域处理各自的优点。对于OFDM系统，信道估计的一种简便高效的方法是估算信道的频率响应，即对每一个子载波信道频率响应进行估算。

2.1 信道估计的时域方法

所谓信道估计的时域方法是在训练符号的DFT之前，即在时域完成信道的估算。以IEEE 802.11a系统为例，长训练符号期间接收到的时域信号为：

2.2 信道估计的频域方法

2.3 频域信道估计与均衡的硬件实现结构

硬件结构实现可分为长训练符号提取、能量计算、信道估算和信道补偿四个部分。当串行输入数据到达时，通过判断输入OFDM符号的Symbol序号将两个长训练符号提取出来并求平均。然后将得到的长训练符号平均值同时送入能量计算模块及信道估算模块，其中能量计算模块负责估算由信道引起的幅值变化量，送给后续的解调模块动态调整星座图判断值，而信道估算模块则将接收到的长训练符号平均值与本地长训练符号取样进行相关处理，得到信道估算值H^，并计算其共轭H^*。最后信道均衡模块对数据分组进行信道补偿。注意，此处信道估计与均衡模块只对信道引起的相位旋转进行补偿，而对赋值的补偿在解调模块通过动态调整星座图判断阈值完成。