正交频分复用OFDM研究背景意义及现状1背景人类在社会生活中离不开信息交流。随着时代的发展，人们对于通信的要求已经越来越高，人类已经进入了信息化的时代。因此建立起一个高效、安全、可靠地的通信网络已经成为了社会的重要任务。无线移动通信系统由于自身传播的随机移动性和开放性在现代通信技术中起到越来越重要的作用，已经成为人们日常生活中不可缺少的重要通信方式之一[1]。无线移动通信产业现在已经成为发展速度最快、市场容量最大、技术更新最快的的通信产业。无线移动通信需求的快速增长推动了新技术在无线数字移动通信系统中的应用。正交频分复用OFDM(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing)技术由于具有很好的抵抗码间干扰能力，以及很高的频带利用能力在无线和移动数字通信系统中近年受到人们极大的关注，被越来越广泛的应用于未来移动通信系统中[2]。OFDM技术发展至今，该技术已经广泛应用到高质量的多媒体无线传输系统中。2意义虽然OFDM系统有着上面所说的各种优点，但是同时由于该系统对相位噪声和载波频偏十分敏感。当OFDM接收到的信号具有载波频率偏移时，载波频率偏移会引起子载波间干扰，降低子信道之间的正交性，从而降低整个系统的性能。由于无线信道传播环境比较恶劣，地理环境复杂以及多径传播现象的存在会对通过信道传输的OFDM信号产生影响，使信号幅度发生衰减、频率发生偏移和相位发生旋转，破坏信号的正交性，产生符号间干扰ISI和码间干扰ICI。虽然OFDM系统本身具有一定对抗多径衰落的能力，但是并不足以保证可以消除符号间干扰ISI和码间干扰ICI。从而可能导致接收端接收到的信号产生失真，不能正确解调出发射信号，影响OFDM系统的性能。因此为了提高OFDM系统的性能，消除ISI与ICI对系统的影响，通常采用的方法有：数据交织，信道编码以及信道估计。这几种方法在OFDM系统中通常都被采用。本文主要研究的是OFDM系统的信道估计技术。因为当遇到比较恶劣复杂的的无线传播环境时，系统的性能会受到严重的影响，即便采用了数据交织和信道编码也不能完全消除信道性能受到的影响，此时通过采用信道估计技术获得信道的衰落参数，可以提高数据的传输与接收的性能。信道估计技术是无线移动通信领域的一个研究热点，信道估计的好坏将会直接影响到整个OFDM系统的性能。信道估计的实质就是实时地提取无线移动信道的特征参数，为接收机提供信道信息以便能够正确解调出原始信号，降低甚至消除传播环境和多径信道对于信号传输的影响。通常采用导频的方法获得信道状态信息。基于导频的信道估计分为块状导频和梳状导频。块状导频是在时域上周期性的插入导频,而梳状导频是按照一定间隔在某些子载波上全部插入导频。本文主要研究OFDM系统基于导频的基本信道估计，并在此基础上，做出一定的改进。3国内外发展状况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。直到二十世纪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干各种数字传输和通信中，如移动无线FM信道，高比特率数字用户线系统(HDSL)，不对称数字用户线系统(ADSL)，高比特率数字用户线系统HDSI，数字音频广播(DAB)系统，欧洲数字视频广播[3](DVB-T)以及HDTV地面传播系统。1999年，IEEE802.lla通过了一个无线局域网标准[4]，其中OFDM调制技术被采用为物理层标准，使得传输速率可以达54MbPs。这样，可提供25MbPs的无线ATM接口和10MbPs的以太网无线帧结构接口，并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。欧洲电信组织(ETSl)的宽带射频接入网的局域网标准也把OFDM定为它的调制标准技术。2001年，IEEE802.16通过了无线城域网标准，该标准根据使用频段的不同，具体可分为视距和非视距两种。其中，使用许可和免许可频段，由于在该频段波长较长，适合非视距传播，此时系统会存在较强的多径效应，而在免许可频段还存在干扰问题，所以系统采用了抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上有明显优势的OFDM调制，多址方式为OFDMA。而后，IEEE802.16的标准每年...