新型基于pn序列的ofdm系統(tǒng)導頻信道估計方法及裝置的制造方法
【專利說明】新型基于PN序列的OFDM系統(tǒng)導頻信道估計方法及裝置
[0001]
本發(fā)明新型基于PN序列的OFDM系統(tǒng)導頻信道估計方法及裝置屬于計算機應用領域。
[0002]采用正交頻分復用(0FDM)技術的多用戶OFDM系統(tǒng)不僅能夠增加系統(tǒng)容量、提高頻譜利用率，還可以克服寬帶信道的頻率選擇性衰落，因此成為無線通信系統(tǒng)的研究熱點之一。計算機(computer)俗稱電腦,是一種用于高速計算的電子計算機器,可以進行數(shù)值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機?？煞譃槌売嬎銠C、工業(yè)控制計算機、網絡計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類，較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。
[0003]展開基本介紹計算機發(fā)明者約翰.馮.諾依曼。計算機是20世
各種各樣計算機方案片展示(15張)紀最先進的科學技術發(fā)明之一，對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，并以強大的生命力飛速發(fā)展。它的應用領域從最初的軍事科研應用擴展到社會的各個領域，已形成了規(guī)模巨大的計算機產業(yè)，帶動了全球范圍的技術進步，由此引發(fā)了深刻的社會變革，計算機已遍及一般學校、企事業(yè)單位，進入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。它是人類進入信息時代的重要標志之一。隨著物聯(lián)網的提出發(fā)展，計算機與其他技術又一次掀起信息技術的革命，根據(jù)中國物聯(lián)網校企聯(lián)盟的定義，物聯(lián)網是當下幾乎所有技術與計算機、互聯(lián)網技術的結合，實現(xiàn)物體與物體之間環(huán)境以及狀態(tài)信息實時的共享以及智能化的收集、傳遞、處理。
[0004]計算機的應用在我國越來越普遍，改革開放以后，我國計算機用戶的數(shù)量不斷攀升，應用水平不斷提高，計算機
特別是互聯(lián)網、通信、多媒體等領域的應用取得了不錯的成績。1996年至2009年，計算機用戶數(shù)量從原來的630萬增長至6710萬臺，聯(lián)網計算機臺數(shù)由原來的2.9萬臺上升至5940萬臺?；ヂ?lián)網用戶已經達到3.16億，無線互聯(lián)網有6.7億移動用戶，其中手機上網用戶達1.17億，為全球第一位。
[0005]主要分類超級型超級計算機
超級計算機(Supercomputers )通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器(機)組成的、能計算普通PC機和服務器不能完成的大型復雜課題的計算機。超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標志。超級計算機擁有最強的并行計算能力，主要用于科學計算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領域承擔大規(guī)模、高速度的計算任務。在結構上，雖然超級計算機和服務器都可能是多處理器系統(tǒng)，二者并無實質區(qū)別，但是現(xiàn)代超級計算機較多采用集群系統(tǒng)，更注重浮點運算的性能，可看著是一種專注于科學計算的高性能服務器，而且價格非常昂貴。
[0006]網絡型 1、服務器
專指某些高性能計算機，能通過網絡，對外提供服務。相對于普通電腦來說，穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片組、內存、磁盤系統(tǒng)、網絡等硬件和普通電腦有所不同。服務器是網絡的節(jié)點，存儲、處理網絡上80%的數(shù)據(jù)、信息，在網絡中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機，其高性能主要表高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。服務器的構成與普通電腦類似，也有處理器、硬盤、內存、系統(tǒng)總線等，但因為它是針對具體的網絡應用特別制定的，因而服務器與微機在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面存在差異很大。服務器主要有網絡服務器(DNS、DHCP)、打印服務器、終端服務器、磁盤服務器、郵件服務器、文件服務器等。
[0007]2、工作站
是一種以個人計算機和分布式網絡計算為基礎，主要面向專業(yè)應用領域，具備強大的數(shù)據(jù)運算與方案形、方案像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業(yè)領域而設計開發(fā)的高性能計算機。工作站最突出的特點是具有很強的方案形交換能力，因此在方案形方案像領域特別是計算機輔助設計領域得到了迅速應用。典型產品有美國Sun公司的Sun系列工作站。
[0008]無盤工作站是指無軟盤、無硬盤、無光驅連入局域網的計算機。在網絡系統(tǒng)中，把工作站端使用的操作系統(tǒng)和應用軟件被全部放在服務器上，系統(tǒng)管理員只要完成服務器上的管理和維護，軟件的升級和安裝也只需要配置一次后，則整個網絡中的所有計算機就都可以使用新軟件。所以無盤工作站具有節(jié)省費用、系統(tǒng)的安全性高、易管理性和易維護性等優(yōu)點，這對網絡管理員來說具有很大的吸引力。
[0009]無盤工作站的工作原理是由網卡的啟動芯片(Boot ROM)以不同的形式向服務器發(fā)出啟動請求號，服務器收到后，根據(jù)不同的機制，向工作站發(fā)送啟動數(shù)據(jù)，工作站下載完啟動數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)控制權由Boot ROM轉到內存中的某些特定區(qū)域，并引導操作系統(tǒng)。
[0010]根據(jù)不同的啟動機制，比較常用無盤工作站可分為RPL和PXE。RPL為RemoteInitial Program Load的縮寫，此技術常用于Windows95中。PXE是RPL的升級品，它是Preboot Execut1n Environment的縮寫。兩者不同之處在于RPL是靜態(tài)路由，而PXE是動態(tài)路由，其通信協(xié)議采用TCP/IP，實現(xiàn)了與Internet連接高效而可靠，它常用于Windows98> Windows NT> Windows2000> Windows XP 中。
[0011]3、集線器
集線器(HUB)是一種共享介質的網絡設備，它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個局域網，HUB本身不能識別目的地址。集線器上的所有端口爭用一個共享信道的寬帶，因此隨著網絡節(jié)點數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)傳輸量的增大，每節(jié)點的可用帶寬將隨之減少。另外，集線器采用廣播的形式傳輸數(shù)據(jù)，即向所有端口傳送數(shù)據(jù)。如當同一局域網內的A主機給B主機傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以HUB為架構的網絡上是以廣播方式傳輸?shù)?，對網絡上所有節(jié)點同時發(fā)送同一信息，然后再由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。其實接收數(shù)據(jù)的一般來說只有一個終端節(jié)點，而對所有節(jié)點都發(fā)送，在這種方式下，很容易造成網絡堵塞，而且絕大部分數(shù)據(jù)流量是無效的，這樣就造成整個網絡數(shù)據(jù)傳輸效率相當?shù)?。另一方面由于所發(fā)送的數(shù)據(jù)包每個節(jié)點都能偵聽到，容易給網絡帶來一些不安全隱患。
[0012]4、交換機交換機(Switch)是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳酚缮系募夹g統(tǒng)稱。廣義的交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設備，它是集線器的升級換代產品，外觀上與集線器非常相似，其作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別:集線器采用的是共享帶寬的工作方式，而交換機采用的是獨享帶寬方式。即交換機上的所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸，交換機為用戶提供的是獨占的、點對點的連接，數(shù)據(jù)包只被發(fā)送到目的端口，而不會向所有端口發(fā)送，其它節(jié)點很難偵聽到所發(fā)送的信息，這樣在機器很多或數(shù)據(jù)量很大時，不容易造成網絡堵塞，也確保了數(shù)據(jù)傳輸安全，同時大大的提高了傳輸效率，兩者的差別就比較明顯了。
[0013]5、路由器
路由器(Router)是一種負責尋徑的網絡設備，它在互聯(lián)網絡中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網絡路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個邏輯上分開的網絡，為用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑，路由表包含網絡地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當前位置到目的地址的正確路徑，路由器使用最少時間算法或最優(yōu)路徑算法來調整信息傳遞的路徑。路由器是產生于交換機之后，就像交換機產生于集線器之后，所以路由器與交換機也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能向路由轉發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。
[0014]交換機、路由器是一臺特殊的網絡計算機，它的硬件基礎CPU、存儲器和接口，軟件基礎是網絡互聯(lián)操作系統(tǒng)10S。
[0015]交換機、路由器和PC機一樣，有中央處理單元CPU，而且不同的交換機、路由器，其CPU 一般也不相同，CPU是交換機、路由器的處理中心。
[0016]內存是交換機、路由器存儲信息和數(shù)據(jù)的地方，CISCO交換機、路由器有以下幾種內存組件:
ROM (Read Only Memory)存儲交換機、路由器加電自檢(POST:Power-On Self-Test)、啟動程序(Bootstrap Program)和部分或全部的10S。交換機、路由器中的ROM是可擦寫的，所以1S是可以升級的。
[0017]RAM (Random Access Memory)與PC機上的隨機存儲器相似，提供臨時信息的存儲，同時保存著當前的路由表和配置信息。
[0018]NVRAM (Nonvolatile Random Access Memory)存儲交換機、路由器的啟動配置文件。NVRAM是可擦寫的，可將交換機、路由器的配置信息拷貝到NVRAM中。
[0019]FLASH閃存，是可擦寫的，也可編程，用于存儲CISCO 1S的其它版本，用于對交換機、路由器的1S進行升級。
[0020]接口用作將交換機、路由器連接到網絡，可以分為局域網接口和廣域網接口兩種。由于交換機、路由器型號的不同，接口數(shù)目和類型也不盡一樣。常見的接口主要有以下幾種:
高速同步串口，可連接DDN，幀中繼(Frame Relay), X.25, PSTN (模擬電話線路)。
[0021 ] 同步/異步串口，可用軟件將端口設置為同步工作方式。
[0022]AUI端口，即粗纜口。一般需要外接轉換器(AU1-RJ45)，連接10/100Base-T以太網絡。
[0023]ISDN端口，可以連接ISDN網絡(2B+D)，可作為局域網接入Internet之用。
[0024]AUX端口，該端口為異步端口，主要用于遠程配置，也可用于拔號備份，可與MODEM連接。支持硬件流控制(Hardware Flow Control)。
[0025]Console端口，該端口為異步端口，主要連接終端或運行終端仿真程序的計算機，在本地配置交換機、路由器。不支持硬件流控制。
[0026]工業(yè)控制型
是一種采用總線結構，對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的計算機系統(tǒng)總稱。簡稱工控機。它由計算機和過程輸入輸出(I/o)通過兩大部分組成。計算機是由主機、輸入輸出設備和外部磁盤機、磁帶機等組成。在計算機外部又增加一部分過程輸入/輸出通道，用來完成工業(yè)生產過程的檢測數(shù)據(jù)送入計算機進行處理；另一方面將計算機要行使對生產過程控制的命令、信息轉換成工業(yè)控制對象的控制變量的信號，再送往工業(yè)控制對象的控制器去。由控制器行使對生產設備運行控制。工控機的主要類別有:IPC(PC總線工業(yè)電腦)、PLC (可編程控制系統(tǒng))、DCS (分散型控制系統(tǒng))、FCS (現(xiàn)場總線系統(tǒng))及CNC (數(shù)控系統(tǒng))五種。
[0027]1、IPC
即基于PC總線的工業(yè)電腦。據(jù)2000年IDC統(tǒng)計PC機已占到通用計算機的95%以上，因其價格低、質量高、產量大、軟/硬件資源豐富，已被廣大的技術人員所熟悉和認可，這正是工業(yè)電惱熱的基礎。其主要的組成部分為工業(yè)機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成，如CPU卡、1/0卡等。并采取全鋼機殼、機卡壓條過濾網，雙正壓風扇等設計及EMC(Electro Magnetic Compatibility)技術以解決工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。
[0028]IPC有以下特點:
可靠性:工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕和快速診斷和可維護性，其MTTR (Mean Time to R印air)—般為10萬小時以上。
[0029]實時性，工業(yè)PC對工業(yè)生產過程進行實時在線檢測與控制，對工作狀況的變化給予快速響應，及時進行采集和輸出調節(jié)(看門狗功能這是普通PC所不具有的)，遇險自復位，保證系統(tǒng)的正常運行。
[0030]擴充性，工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結構，因而具有很強的輸入輸出功能，最多可擴充20個板卡，能與工業(yè)現(xiàn)場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車輛檢測儀等相連，以完成各種任務。
[0031]兼容性，能同時利用ISA與PCI及PICMG資源，并支持各種操作系統(tǒng)，多種語言匯編，多任務操作系統(tǒng)。
[0032]2、可編程序控制器(PLC)
PLC英文全稱ProgrammableLogicController,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編