新型基于pn序列的ofdm系統(tǒng)導(dǎo)頻信道估計(jì)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(dǎo)頻信道估計(jì)方法及裝置
[0001]
本發(fā)明新型基于PN序列的OFDM系統(tǒng)導(dǎo)頻信道估計(jì)方法及裝置屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。
[0002]采用正交頻分復(fù)用(0FDM)技術(shù)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(diǎn)之一。計(jì)算機(jī)(computer)俗稱電腦,是一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器,可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)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(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)?？煞譃槌売?jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。
[0003]展開基本介紹計(jì)算機(jī)發(fā)明者約翰.馮.諾依曼。計(jì)算機(jī)是20世
各種各樣計(jì)算機(jī)方案片展示(15張)紀(jì)最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一，對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強(qiáng)大的生命力飛速發(fā)展。它的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴(kuò)展到社會的各個(gè)領(lǐng)域，已形成了規(guī)模巨大的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，帶動了全球范圍的技術(shù)進(jìn)步，由此引發(fā)了深刻的社會變革，計(jì)算機(jī)已遍及一般學(xué)校、企事業(yè)單位，進(jìn)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(jìn)入信息時(shí)代的重要標(biāo)志之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)的提出發(fā)展，計(jì)算機(jī)與其他技術(shù)又一次掀起信息技術(shù)的革命，根據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟的定義，物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物體與物體之間環(huán)境以及狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的共享以及智能化的收集、傳遞、處理。
[0004]計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在我國越來越普遍，改革開放以后，我國計(jì)算機(jī)用戶的數(shù)量不斷攀升，應(yīng)用水平不斷提高，計(jì)算機(jī)
特別是互聯(lián)網(wǎng)、通信、多媒體等領(lǐng)域的應(yīng)用取得了不錯的成績。1996年至2009年，計(jì)算機(jī)用戶數(shù)量從原來的630萬增長至6710萬臺，聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)臺數(shù)由原來的2.9萬臺上升至5940萬臺?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)達(dá)到3.16億，無線互聯(lián)網(wǎng)有6.7億移動用戶，其中手機(jī)上網(wǎng)用戶達(dá)1.17億，為全球第一位。
[0005]主要分類超級型超級計(jì)算機(jī)
超級計(jì)算機(jī)(Supercomputers )通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器(機(jī))組成的、能計(jì)算普通PC機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計(jì)算機(jī)。超級計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)中功能最強(qiáng)、運(yùn)算速度最快、存儲容量最大的一類計(jì)算機(jī)，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。超級計(jì)算機(jī)擁有最強(qiáng)的并行計(jì)算能力，主要用于科學(xué)計(jì)算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領(lǐng)域承擔(dān)大規(guī)模、高速度的計(jì)算任務(wù)。在結(jié)構(gòu)上，雖然超級計(jì)算機(jī)和服務(wù)器都可能是多處理器系統(tǒng)，二者并無實(shí)質(zhì)區(qū)別，但是現(xiàn)代超級計(jì)算機(jī)較多采用集群系統(tǒng)，更注重浮點(diǎn)運(yùn)算的性能，可看著是一種專注于科學(xué)計(jì)算的高性能服務(wù)器，而且價(jià)格非常昂貴。
[0006]網(wǎng)絡(luò)型 1、服務(wù)器
專指某些高性能計(jì)算機(jī)，能通過網(wǎng)絡(luò)，對外提供服務(wù)。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(nèi)存、磁盤系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等硬件和普通電腦有所不同。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲、處理網(wǎng)絡(luò)上80%的數(shù)據(jù)、信息，在網(wǎng)絡(luò)中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計(jì)算機(jī)，其高性能主要表高速度的運(yùn)算能力、長時(shí)間的可靠運(yùn)行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。服務(wù)器的構(gòu)成與普通電腦類似，也有處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，但因?yàn)樗轻槍唧w的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，因而服務(wù)器與微機(jī)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在差異很大。服務(wù)器主要有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(DNS、DHCP)、打印服務(wù)器、終端服務(wù)器、磁盤服務(wù)器、郵件服務(wù)器、文件服務(wù)器等。
[0007]2、工作站
是一種以個(gè)人計(jì)算機(jī)和分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算為基礎(chǔ)，主要面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算與方案形、方案像處理能力，為滿足工程設(shè)計(jì)、動畫制作、科學(xué)研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務(wù)、模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計(jì)開發(fā)的高性能計(jì)算機(jī)。工作站最突出的特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的方案形交換能力，因此在方案形方案像領(lǐng)域特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了迅速應(yīng)用。典型產(chǎn)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(qū)連入局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，把工作站端使用的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件被全部放在服務(wù)器上，系統(tǒng)管理員只要完成服務(wù)器上的管理和維護(hù)，軟件的升級和安裝也只需要配置一次后，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)就都可以使用新軟件。所以無盤工作站具有節(jié)省費(fèi)用、系統(tǒng)的安全性高、易管理性和易維護(hù)性等優(yōu)點(diǎn)，這對網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)卡的啟動芯片(Boot ROM)以不同的形式向服務(wù)器發(fā)出啟動請求號，服務(wù)器收到后，根據(jù)不同的機(jī)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(quán)由Boot ROM轉(zhuǎn)到內(nèi)存中的某些特定區(qū)域，并引導(dǎo)操作系統(tǒng)。
[0010]根據(jù)不同的啟動機(jī)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(shù)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(shí)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(zhì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個(gè)局域網(wǎng)，HUB本身不能識別目的地址。集線器上的所有端口爭用一個(gè)共享信道的寬帶，因此隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)傳輸量的增大，每節(jié)點(diǎn)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(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，對網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送同一信息，然后再由每一臺終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。其實(shí)接收數(shù)據(jù)的一般來說只有一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，而對所有節(jié)點(diǎn)都發(fā)送，在這種方式下，很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，而且絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)流量是無效的，這樣就造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率相當(dāng)?shù)汀Ａ硪环矫嬗捎谒l(fā)送的數(shù)據(jù)包每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能偵聽到，容易給網(wǎng)絡(luò)帶來一些不安全隱患。
[0012]4、交換機(jī)交換機(jī)(Switch)是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動完成的方法把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備，它是集線器的升級換代產(chǎn)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(jī)采用的是獨(dú)享帶寬方式。即交換機(jī)上的所有端口均有獨(dú)享的信道帶寬，以保證每個(gè)端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸，交換機(jī)為用戶提供的是獨(dú)占的、點(diǎn)對點(diǎn)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(diǎn)很難偵聽到所發(fā)送的信息，這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時(shí)，不容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，也確保了數(shù)據(jù)傳輸安全，同時(shí)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(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)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(dāng)前位置到目的地址的正確路徑，路由器使用最少時(shí)間算法或最優(yōu)路徑算法來調(diào)整信息傳遞的路徑。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨(dú)立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能向路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。
[0014]交換機(jī)、路由器是一臺特殊的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，它的硬件基礎(chǔ)CPU、存儲器和接口，軟件基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)操作系統(tǒng)10S。
[0015]交換機(jī)、路由器和PC機(jī)一樣，有中央處理單元CPU，而且不同的交換機(jī)、路由器，其CPU 一般也不相同，CPU是交換機(jī)、路由器的處理中心。
[0016]內(nèi)存是交換機(jī)、路由器存儲信息和數(shù)據(jù)的地方，CISCO交換機(jī)、路由器有以下幾種內(nèi)存組件:
ROM (Read Only Memory)存儲交換機(jī)、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(jī)、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(jī)上的隨機(jī)存儲器相似，提供臨時(shí)信息的存儲，同時(shí)保存著當(dāng)前的路由表和配置信息。
[0018]NVRAM (Nonvolatile Random Access Memory)存儲交換機(jī)、路由器的啟動配置文件。NVRAM是可擦寫的，可將交換機(jī)、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(jī)、路由器的1S進(jìn)行升級。
[0020]接口用作將交換機(jī)、路由器連接到網(wǎng)絡(luò)，可以分為局域網(wǎng)接口和廣域網(wǎng)接口兩種。由于交換機(jī)、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(shè)置為同步工作方式。
[0022]AUI端口，即粗纜口。一般需要外接轉(zhuǎn)換器(AU1-RJ45)，連接10/100Base-T以太網(wǎng)絡(luò)。
[0023]ISDN端口，可以連接ISDN網(wǎng)絡(luò)(2B+D)，可作為局域網(wǎng)接入Internet之用。
[0024]AUX端口，該端口為異步端口，主要用于遠(yuǎn)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(yùn)行終端仿真程序的計(jì)算機(jī)，在本地配置交換機(jī)、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(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總稱。簡稱工控機(jī)。它由計(jì)算機(jī)和過程輸入輸出(I/o)通過兩大部分組成。計(jì)算機(jī)是由主機(jī)、輸入輸出設(shè)備和外部磁盤機(jī)、磁帶機(jī)等組成。在計(jì)算機(jī)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(chǎn)過程的檢測數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理；另一方面將計(jì)算機(jī)要行使對生產(chǎn)過程控制的命令、信息轉(zhuǎn)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(chǎn)設(shè)備運(yùn)行控制。工控機(jī)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(jì)PC機(jī)已占到通用計(jì)算機(jī)的95%以上，因其價(jià)格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富，已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可，這正是工業(yè)電惱熱的基礎(chǔ)。其主要的組成部分為工業(yè)機(jī)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(jī)殼、機(jī)卡壓條過濾網(wǎng)，雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC(Electro Magnetic Compatibility)技術(shù)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(diǎn):
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(hù)性，其MTTR (Mean Time to R印air)—般為10萬小時(shí)以上。
[0029]實(shí)時(shí)性，工業(yè)PC對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測與控制，對工作狀況的變化給予快速響應(yīng)，及時(shí)進(jìn)行采集和輸出調(diào)節(jié)(看門狗功能這是普通PC所不具有的)，遇險(xiǎn)自復(fù)位，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0030]擴(kuò)充性，工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu)，因而具有很強(qiáng)的輸入輸出功能，最多可擴(kuò)充20個(gè)板卡，能與工業(yè)現(xiàn)場的各種外設(shè)、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(wù)。
[0031]兼容性，能同時(shí)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(wù)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(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編