基于IEEE802．16d的信道估計研究與仿真

取仿真幀長為5 ms，一幀中包含69個OFDM符號。系統采用16QAM調制，沒有考慮協議中的RS―CC編碼和交織。整個系統的搭建和信道估計算法的仿真均是通過Matlab中的M文件來實現的。仿真結果均以系統的誤碼率(BER)作為評價其性能標準。所得的仿真結果分別如圖4～圖7所示。

從圖4很容易可以看出Gauss插值要優于線性插值，所以后面的仿真都采用了Gauss插值以提高系統性能。圖5為前導估計下的LS以及LMMSE在SUI3信道下的性能仿真圖，從圖上可以看出LMMSE算法性能要優于LS，與LS算法相比其性能要提高3 dB左右，這反映了LS算法易受噪聲的影響，但同時LMMSE的運算復雜度要比LS大。圖6為導頻(pilot)和前導(preamble)在SUI3下的LS估計性能，從該圖能清晰地看出前導估計性能要導頻估計，當信噪比低于15 dB時，兩者的性能差距還不大，但這種差距隨著信噪比的提高就越發明顯了。這主要是由于SUI3為慢衰落信道，不用導頻來進行信道跟蹤，且又由于前導中的導頻點要遠大于OFDM符號中的導頻點，自然前導估計性能就優于導頻了。當信道為SUI4時，從圖7看出，二者之間的性能差異就更大了，甚至于此時導頻估計完全不可用，遠沒達到IEEE802．16d所規定的性能要求，所以此時系統只能采用前導估計。分析原因發現，在SUI4信道下最大多徑時延為4μs，則此時系統的相干帶寬B=O．25 MHz，而此時OFDM符號中的導頻間隔為O．375 MHz，可見導頻之間的間隔要大于系統的相干帶寬，導致了導頻估計性能的惡化。進一步也可得出系統導頻估計的適用條件是要必須保證系統導頻間隔不大于系統帶寬，否則導頻估計不可取。

4 結語
IEEE802．16d固定無線寬帶接入系統在傳輸速度，建網距離以及成本投入方面都有很大的優勢，是目前發展和主推關于無線接入的理想解決方案。當然作為一種新技術，其必然還有很多難點需要解決優化，信道估計技術就是其中重要方面之一。該文仿真了在SUI信道模型下基于該系統的信道估計性能。仿真結果表明前導估計性能要優于導頻，在SUI4時只能考慮前導估計，也從理論上分析了性能差別原因所在，給出了導頻估計的適用條件，其中的一些結論和仿真結果對進一步研究IEEE802．16d系統有較大的參考意義。