1. 实验目的
本次实验在实验一（衰落信道）和实验三（OFDM调制）的基础上，在DVB-T 2K系统中加入均匀导频，对多径信道进行估计和均衡。要求观察均衡前后信号的星座图，以及均衡前后系统的误码率性能。
2. 实验原理
OFDM信道估计的目的是估计出的信道频率响应为
，然后通过简单的除法完成均衡。假设第i个符号周期内，第n个子载波中接收到的符号为：
式(1)
其中Hi,n 和ni,n分别为第i个符号周期内，第n个子信道的信道传递函数和其中的加性噪声。假设到的信道传递函数估计
比较准确地估计信道传递函数，即
，则相干检测得到的判决变量
为：
式(2)
1) 导频符号辅助信道估计与均衡
为了简化信道估计，我们采用如图1所示的导频插入方案：
图1 导频插入方案
即序号k属于子集
的子载波为导频数据，否则就为信息数据，每一个符号中的导频数目为214个。这样，通过发送已知导频可以估计导频所在位置信道频率响应的值，而信息数据处的信道响应可以通过频率方向上相邻两个导频处的信道响应值插值而得。
2) 仿真原理
A. 导频数据的产生
在DVB-T标准中，导频数据是采用BPSK调制的伪随机序列。另外，为确保导频的正确接收，导频数据的幅度值要比信息数据的幅度值高，一般取导频幅度为数据幅度的 。在本次实验中，作为导频的伪随机序列已经以文本文件的格式给出，不用再编程产生伪随机序列。
B. 信道估计与均衡
我们考虑第i个符号、第k个子载波处的信道估计。设信道响应Hi[k]=a+j*b，其中a和b为实数；设发送的已知导频数据
，其中I路数据ice0为BPSK调制的伪随机序列，而Q路数据qce0与I路数据ice0相同，或者直接将qce0设置为零；设接收的导频数据为
，注意，如发射导频数据qce0=ice0，由于信道的作用，接收导频数据一般不再满足qce1=ice1的关系。不考虑噪声，根据式(1)得
，写成矩阵形式为：
式(3)
从而可以解出a和b分别为：
式(4)
式(5)
导频位置处的信道频率响应即通过式(4)和式(5)式求出。对每个符号来说，信息数据处的信道频率响应通过最近的两个导频处的信道响应插值而得。比如说，在某个符号内， 位置的信道响应值是通过k=0和k=8两个位置处的信道响应值插值而得的。得到每个信息数据位置的信道频率响应后，通过式(2)式进行均衡即可。
3. 实验步骤
1) 在实验三DVB-T 2K系统的基础上，按照图1插入导频，导频符号共214个，采用BPSK调制，I路和Q路传相同的导频，导频幅度为数据幅度的4/3。加入AWGN信道，取一个较大的信噪比，确保接收的数据（包括信息数据和导频数据）与发送的数据相同，即验证程序的正确性。
2) 在步骤1）的基础上，按照实验一的方法为系统加上多径信道，采用巴西A模型即可，可以采用静态多径模型，或者多普勒频移很小（比如1Hz）的多径模型。
3) 根据信道估计的原理，首先按照式(4)和式(5)估计导频位置处的信道频率响应，然后用线性插值的方法计算信息数据处的信道频率响应，最后根据式(2)对数据进行均衡。
4. 实验要求
1) 在多径模型下，设信噪比为20dB，观察均衡前后信号的星座图，信息数据采用QPSK、16QAM或者64QAM三种调制方式中的一种即可。
2) 写出并上交WORD版本的实验报告，上交带有注释的程序，若程序较短，直接贴在实验报告中即可。
