导频

是一个固定的频率上一直发送的已知信号，用于信道估计和同步。在频谱上看，表现为多了一条线，处理作用在频域上。导频序列是散布在整个时频单元上。两者的区别：训练序列主要为了实现快速同步（做同步检测），导频序列做信道估计。

信道估计的必要性

信道估计是通信领域的一个研究热点，它是进行相关检测，解调，均衡的基础，更具调制方式的不同（差分与非差分），在接收端必须采用对应的解调方式。如果采用非差分的调制解调方式，那么就必须使用相干解调。在相干解调中每个子载波必须是同步的，或者相位的偏移是已知的。为了在接收机上产生这些信息，我们必须为利用信道估计来为信道传输系数提供一个估计值。

基于导频的信道估计方法：

发送端导频的插入及选择

接收端导频位置信道信息的获取方式，MMSE或者LS

通过导频位置获取的信道信息来恢复整个信道所有时刻的信道信息。

训练序列

在发送的数据帧前面的已知码元（处于一帧的头部）。主要做信号同步的。用于接收端的时间和频率同步和信道估计，处理作用在时域上。在形式上一般表现为一个或多个连续的符号，在802.11和16中preamble就是由多个相同的训练符号组成，不含有有用数据。在802.11a（也就是OFDM的一个版本）作为例子，前导分成两个部分，SFD和LFD，即短训练序列和长训练序列。短训练序列用来做帧同步以及频率同步的。首先帧同步就是发现一个帧的到来，或者说是找到一个帧的开头。

OFDM符号的生成

2.1 训练序列

IEEE 802.11a标准所规定的物理层协议数据单元（Physical Protocol Data Unit,PPDU）帧结构，也就是基带发射处理器索要生成的数据结构。图2-6所示为更加细致的描述，从中可以看出，接收机的定时同步、载波频偏估计以及信道估计等都是由前置的两个训练符号完成的。训练符号包括10个周期重复的短训练符号（Short Training Symbol，STS）t1-t10（每个符号的间隔为正常OFDM符号间隔的1/4）和2个周期重复的长训练序列（Long Training Symbol，LTS）T1-T2（符号间隔与正常OFDM符号相同）两个部分。总的训练序列时间长度为16us。训练序列符号后面为“SIGNAL”域，长度为一个正常OFDM符号长度，其中包含有后续数据的调制类型、编码速率和数据长度这样对接手机而言非常重要的信息。以上这些部分一起构成了桢头（Frame Head）部分，接收机在对数据符号进行译码之前要利用它们完成训练任务。

图1 PPDU帧结构详解

2.2 PPDU帧结构

在发送时，在PSDU前要加上PLCP前导和报头以形成PPDU。在接收端，PLCP前导和报头可以辅助解调和得到PSDU。PPDU的格式定义如上图示。如图1所知，一个完整的PPDU帧前导（Preamble），信号段（SIGNAL）以及后续的数据段（DATA）构成。PLCP报头包含以下几个域：数据包长度位（LENGTH）、数据速率（RATE）、保留位（Reserved）、奇偶校验位（Parity）和业务位（SERVICE）。在调制时，长度位、速率位、保留位，奇偶位以及值为0的6位比特构成一个单独的OFDM符号，用SIGNAL段表示。信号段采用的是BPSK调制，1/2的编码速率。PLCP头的业务位以及PSDU标记为DATA域，再加上6个尾比特，以及填充比特构成数据（Data）区。其中，信号段的速率位以及长度位决定着数据的比特率，进而决定其调制方式，编码速率等一系列的参数值。如图1所示，OFDM的前导训练序列（Preamble training symbol）包括10个短训练符号和2个长训练符号。主要用于接收端时间同步、频偏估计以及信道估计等。

2.3 PPDU编码过程

802.11a对物理层的PPDU编码过程给出了详细的规定，编码过程包括以下步骤，如下图2-4所示：

图2

图3

图4

OFDM-训练序列与导频