方承志，李晨曦，张子渊

(南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院，江苏 南京 210023)

1 概 述

现今移动通信已经发展到了第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5G)，其中物联网(Internet of Things，IoT)是第五代移动通信技术实现万物互联的重要组成部分。低功耗广域网络(low-power wide-area network，LPWAN)是IoT中实现低功耗和长距离通信的系统[1]。LPWAN网络已经成为连接设备近三百亿的物联网市场中增长最快的领域之一，被认为具有很高价值的窄带物联网(Narrowband Internet of Things，NB-IoT)的出现满足了LPWAN市场的快速增长和发展的要求[2]。采用授权频谱的NB-IoT是从现有的长期演进系统(long term evolution，LTE)中建立起来的窄带系统[3]，其重点为低数据速率，低功耗，降低甚至没有移动性[4]。NB-IoT系统需要很多技术的支撑。信息在传输过程中会被信道改变且不可控，采用的信道估计方法对整个系统的性能有很大的影响[5]。良好的信道估计是NB-IoT系统中接收端准确恢复发送信息的关键技术部分。基于导频的信道估计，需要把一部分信号换成导频参考信号，用导频参考信号估计信道参数信息。虽然牺牲了利用率，但是复杂度大幅度下降。根据NB-IoT技术低复杂度，对时延不敏感的要求，综合其他要求，选择基于导频的信道估计。基于导频的信道估计[6]插值过程中常用的插值算法有常数插值[7]、线性插值[8]和离散傅里叶(discrete Fourier transform，DFT)插值[9-10]等。

常数插值算法是插值算法中最简单的一种插值算法，假设相邻两导频间的信道状态相同，即使用一个常数进行插值。线性插值假设相邻两个导频点的信息呈线性变化，只需知道相邻若干个导频点的信道响应。……