一種適用于OFDM系統的梳狀導頻自適應方案

范小川

【摘要】由于傳統的OFDM系統導頻插入密度固定導致信道利用率偏低的缺點，本篇文章主要研究了梳狀導頻自適應與傳輸方案。因此要改進信道估計的精確度主要取決定于導頻的插入密度的設計。因此為了可以控制導頻的密度本文提出了一種改進的梳狀導頻自適應方案，在滿足系統誤碼率的前提下可以有效的提高信道的利用率。仿真結果表明，該方案可以實現通信需求與導頻的自動匹配，在保障系統可靠性的前提下有效的降低了導頻的密度。

【關鍵詞】正交頻分復用自適應方案導頻信道估計

本文提出一種具備較好的估計性能及較低的計算復雜度的OFDM梳狀導頻自適應方案，該方案可以實現實時通信需求與導頻密度的自動匹配，有效的提高OFDM系統信道的利用率而且易于實現。

一、OFDM的系統模型

1.1系統模型

OFDM的基本思想是在頻域內將給定的信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，并且子載波并行的傳輸。這樣來雖然總的信道是非平坦的，具有頻率選擇性，但是每個信道是相對平坦的（窄帶性），信道帶寬小于信道的相關帶寬，因此可以大大消除信號波形之間的干擾。

1.2信道模型

3.2自適應梳狀導頻設計

為了更好的跟蹤系統的系能變化，同時降低系統的復雜度，本方案中的導頻間隔Kp設為2的整數次冪。即：Kp=2L，L=0，1，2，…

實現的具體步驟如下：

1.設定初始值。根據系統要求，設定系統的標準誤碼率為ΔEo，并設誤碼率的偏差閾值是α，偏差重置閾值是β。

2.導頻密度的控制。在當前誤碼率下，系統首先選擇最大導頻密度插入導頻符號，并通過接收到的OFDM導頻符號來估計此時的信道誤碼率。如果誤碼率偏差大于誤碼率偏差閾值，即ΔE>ΔEo+琢ΔEo則減少導頻信號密度，冪指數調整為L=L-1，如誤碼率低于誤碼率偏差閾值，即ΔE<ΔEo+琢ΔEo則增加導頻信號的密度，冪指數調整為L=L+1。若出現誤碼率嚴重下降的的情況，誤碼率偏差超過誤碼率偏差重置閾值，即ΔE≥ΔEo+茁ΔEo，則將L重置為初始值，以迅速重新跟蹤環境變化。

信令傳輸：發送端將對應的導頻控制信令插入到傳輸信令中，隨發送信號告知接收端，接收端依此進行解調，恢復信號，見圖1。

3.3自適應系統信令的選擇（見表1）

四、仿真分析

仿真的參數是：載波頻率是2GHZ，帶寬是1MHZ，子載波的個數是128個，CP的長度是16，子載波的間隔是7.8125KHZ，使用的調制方式是16QAM，多徑數是5，見圖2。

五、結語

本文針對傳統的OFDM系統中導頻密度插入固定導頻的信道利用率低這一個弊端，在現有的梳狀導頻的基礎上提出了一種低復雜的導頻密度自適應方案，并通過仿真實驗驗證了方案的正確性。