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无线通信技术的发展给人们的生活带来了巨大的改变,不仅改变了人们的沟通方式、生活方式、工作方式,还大大提升了人们的生活质量。在无线通信技术中,正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)由于其抗码间干扰能力强、传输效率高、频谱利用率高等特点,引起人们的广泛关注。但无线信道十分复杂,OFDM信号在无线系统中传输时,幅值会发生衰减、相位会发生偏移,这严重影响了通信系统的质量。为了保证数据的可靠传输,需要在接收端进行信道估计。信道估计技术是OFDM系统的关键技术之一。本文重点研究了基于5G资源块导频图案的信道估计性能,并根据本实验的导频图案提出了一种分段插值算法,易于硬件实现。本论文主要展开了以下工作:(1)介绍了OFDM系统、无线信道衰落特点、信道估计的种类。分析了不同导频图案(块状导频、梳状导频、离散导频)在低、高速场景下的性能;(2)利用Matlab搭建了OFDM系统。包括信道编码译码过程、调制解调过程、扩频解扩过程,生成基带信号过程、信道估计过程,完成了整个链路的仿真。(3)为了更好地与现代通信技术结合,本实验的实验参数和导频图案是基于3GPP TS 38.211协议确定的;3GPP TS 38.211协议描述了5G新型无线窗口(5G New radio,5G NR)的物理信道和信号,导频图案也是基于5G资源块的导频图案;在搭建好的平台上,进行了信道估计算法仿真,包括:最小二乘算法(Least Square,LS)、最小均方误差算法(Minimum Mean Square Error,MMSE)、奇异值分解算法(Singular Value Decomposition,SVD);插值算法仿真,包括:常值插值、线性插值、三次插值;对基于不同算法的系统性能进行分析比较。基于本实验的导频图案和导频间隔提出了一种分段插值的方法,且插值系数可以随之调整,获得了较好的性能,并且易于硬件实现。(4)由于LS算法是信道估计算法的基础,并且复杂度低、结构简单、性能稳定、易于实现,在现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmable Gate Array)中对LS信道估计算法进行实现。对信道估计的各个模块进行描述和分析。利用分段插值算法取得了较好的性能并节省了硬件资源。基于FPGA的设计可以改变参数使其满足不同场景的需求。通过将FPGA仿真结果和Matlab结果进行对比,其误码率结果几乎趋于一致,验证了LS算法在FPGA上仿真结果的正确性。