[發明專利]一種基于WIFI系統的頻偏跟蹤方法及裝置

有效

• 申請號: 202010038312.7
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111245764B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 莊亮;梅張雄;程晟
• 申請（專利權）人: 北京聯盛德微電子有限責任公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/06;H04L1/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 郭河志

本發明公開了一種基于WIFI系統的頻偏跟蹤方法及裝置，WIFI系統的當前碼元接收信號依次經過均衡器、解調、解交織、維特比譯碼、解擾和解CRC；頻偏跟蹤方法及裝置包括：對維特比譯碼的結果進行信道編碼、交織和調制，重構出當前碼元頻域信號；或者，對當前碼元接收信號的解調結果進行硬判、調制，重構出當前碼元頻域信號；基于當前碼元接收信號和重構后的當前碼元頻域信號，進行信道估計，得到所有子載波上的信道估計結果；基于所有子載波上的信道估計結果，進行頻偏跟蹤。相比于現有僅利用導頻子載波的頻偏跟蹤方法，本發明的頻偏跟蹤方法的頻偏估計結果精度高。

技術領域

本發明涉及頻偏跟蹤技術領域，具體涉及一種基于WIFI系統的頻偏跟蹤方法及裝置。

背景技術

對于通信系統中的接收機而言，采樣晶振的精度誤差會造成頻率偏差和采樣偏差，其會造成接收機的性能損失。一般接收機經過頻偏估計(包括粗估計和精估計)和頻偏補償后，頻偏影響會得到抑制；但是，因為接收機環境和多普勒效應的影響，頻偏可能會一直在波動，所以在數據解調的過程中，進行頻偏跟蹤就顯得很重要，會直接影響接收機的性能，特別是對于數據幀比較長的系統，這就顯得尤其的重要。

對于WIFI中OFDM系統(11a/g/n等)而言，也有相同的問題，在接收機系統也必須添加頻偏跟蹤模塊來降低頻偏波動的影響。在WIFI物理層分組結構中，數據字段碼元里插入了導頻子載波，用于相位旋轉糾錯，也可進一步用于頻率偏移和碼元定時糾錯。

例如在20M信道里，導頻子載波位于-21，-7，7，21，假設H(n,k)表示第n個OFDM碼元、第k個子載波的信道估計結果，那么第n個碼元的相位偏移估計結果如下：

其中arg(.)是求相位操作，(.)^*是求共軛操作。

例如在40M信道里，導頻子載波位于-53，-25，-11，11，25，53，假設H(n,k)表示第n個OFDM碼元、第k個子載波的信道估計結果，那么第n個碼元的相位偏移估計結果如下：

其中arg(.)是求相位操作；(.)^*是求共軛操作。

在WIFI物理層分組結構中的數據字段中，用于做頻偏跟蹤的導頻子載波數目不多，20M信道中為4個，40M信道中為6個。在這種情況下，假如信噪比比較高的情況下，現有的頻偏跟蹤技術是沒有問題的；但是當信噪比比較低的情況下，由于噪聲影響，使導頻的信道估計結果本身準確度低；同時，由于導頻子載波數目少，使其合并增益也不是很大；從而導致頻偏估計結果精度受到很大的影響。

發明內容

針對上述技術問題中存在的缺陷，本發明提供一種基于WIFI系統的頻偏跟蹤方法及裝置。

本發明公開了一種基于WIFI系統的頻偏跟蹤方法，WIFI系統的當前碼元接收信號依次經過均衡器、解調、解交織、維特比譯碼、解擾和解CRC；所述頻偏跟蹤方法包括：

對維特比譯碼的結果進行信道編碼、交織和調制，重構出當前碼元頻域信號；

基于所述當前碼元接收信號和重構后的當前碼元頻域信號，進行信道估計，得到所有子載波上的信道估計結果；

基于所有子載波上的信道估計結果，進行頻偏跟蹤。

作為本發明的進一步改進，第n個碼元的相位偏移估計結果為：

K為偶數且k≠0

式中：

為第n個碼元的相位偏移估計結果；

H_new(n,k)表示第n個OFDM碼元、第k個子載波的信道估計結果；