一種面向IEEE 802.11ac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號處理領(lǐng)域以及儀器儀表測量領(lǐng)域,尤其涉及一種面向 IEEE802. Ilac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著IEEE 802. Ilac協(xié)議的制定,以及智能移動(dòng)終端的快速發(fā)展,WLAN部署越來 越多,市場對802. Ilac設(shè)備的需求量巨大。因此,針對下一代Wi-Fi無線接入設(shè)備,自主研 發(fā)高效、可靠、智能化的WLAN產(chǎn)線綜測設(shè)備成為一個(gè)重要的研宄領(lǐng)域。
[0003] IEEE 802. Ilac被認(rèn)為是5G時(shí)代的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn),它是在802. Ila基礎(chǔ)上建立起來 的,包括繼續(xù)使用802. Ila的5GHz頻段,并且能夠向下兼容。802. Ilac是802. Iln的繼承 者,采用更寬的射頻帶寬(最高達(dá)160MHz)、更多的空間流(增至8流)、多用戶以及更高階 的調(diào)制(達(dá)到256QAM)。802. Ilac的測試需要更好的矢量誤差幅度(EVM),這帶來了測量技 術(shù)新的挑戰(zhàn)。
[0004] 在WLAN射頻測試中,通常使用測試項(xiàng)EVM作為信號調(diào)制質(zhì)量好壞的指標(biāo)。EVM取 決于接收端調(diào)制信號的相位誤差與幅度誤差。測量時(shí)需要考慮信道參數(shù)設(shè)置的具體條件。 影響EVM的因素一方面是本地震蕩器的本振泄露、相位噪聲等硬件原因,另一方面是信道 估計(jì)、信號檢測等算法性能造成的。
[0005] 802. Ilac采用OFDM傳輸方式,目前OFDM系統(tǒng)中的信道估計(jì)算法主要有基于數(shù)據(jù) 輔助的估計(jì)算法、盲估計(jì)或半盲估計(jì)算法兩類?;跀?shù)據(jù)輔助的信道估計(jì)算法在射頻測試 系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛,主要是利用前導(dǎo)訓(xùn)練序列和數(shù)據(jù)域中插入有限數(shù)目的導(dǎo)頻符號來進(jìn) 行信道的均衡。然而,前導(dǎo)訓(xùn)練序列降低了信道傳輸?shù)挠行裕速M(fèi)了帶寬,導(dǎo)頻符號的個(gè) 數(shù)又較少,傳統(tǒng)信道估計(jì)方法無法滿足WLAN射頻測試的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明目的:鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題,本發(fā)明針對WLAN綜測儀射頻一 致性測試,提供一種面向IEEE 802. Ilac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法,通過結(jié)合前導(dǎo) 訓(xùn)練序列和輔助導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行變系數(shù)迭代的信道估計(jì),在艾法斯PXI模塊化儀器平臺(tái)上可 以實(shí)現(xiàn)符合802. Ilac協(xié)議的射頻一致性測試,測試結(jié)果符合802. Ilac協(xié)議要求。
[0007] 技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的面向IEEE 802. Ilac射頻一致性測試 的信道估計(jì)方法,包括以下步驟:
[0008] (1)利用802. Ilac協(xié)議物理層的長前導(dǎo)訓(xùn)練序列進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算得到所有子 載波的信道傳遞函數(shù)初始值Htl (k),所述長前導(dǎo)訓(xùn)練序列包括傳統(tǒng)長訓(xùn)練序列L-LTF和甚高 速長訓(xùn)練序列VHT-LTF ;
[0009] (2)利用所述信道傳遞函數(shù)初始值HtlGO和接收到的數(shù)據(jù)符號SiuGO計(jì)算得到對 應(yīng)的校對數(shù)據(jù)I oth并在星座圖上找到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)}選擇歐氏距離卜州 最小的若干個(gè)數(shù)據(jù)作為輔助導(dǎo)頻;
[0010] (3)將所述輔助導(dǎo)頻和標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)頻點(diǎn)結(jié)合,利用最小二乘擬合準(zhǔn)則計(jì)算得到當(dāng)前幀 所有子載波的信道頻域響應(yīng)HiGO ;
[0011] (4)利用動(dòng)態(tài)迭代信道響應(yīng)估計(jì)模型更新所述當(dāng)前幀的所有子載波的信道頻域 響應(yīng)HiGO,最后利用更新后的信道頻域響應(yīng)片,.(々)基于最小二乘準(zhǔn)則估計(jì)發(fā)送端的數(shù)據(jù) S,_認(rèn)>,其中,i表示第i個(gè)序列數(shù)據(jù)符號,k表示第k個(gè)載波。
[0012] 其中,步驟(1)中計(jì)算所述信道傳遞函數(shù)初始值HtlGO包括以下步驟:
[0013] (1)利用最小二乘準(zhǔn)則根據(jù)接收到的L-LTF頻域信號\1(1〇、\2(1〇和發(fā)送的已知 本地L-LTF標(biāo)準(zhǔn)值\(k),計(jì)算傳統(tǒng)長訓(xùn)練序列L-LTF的信道頻域響應(yīng)HJk);
[0014] (2)利用最小二乘準(zhǔn)則根據(jù)接收到的VHT-LTF長訓(xùn)練序列的頻域信號YVHT(k)和發(fā) 送的已知本地VHT-LTF標(biāo)準(zhǔn)值X vht (k),計(jì)算VHT-LTF的信道頻域響應(yīng)Hvht (k);
[0015] (3)利用所述L-LTF的信道頻域響應(yīng)HJk)和所述VHT-LTF的信道頻域響應(yīng)HvhtGO 進(jìn)行加權(quán)計(jì)算,得到初始信道頻域響應(yīng)H ciGO為:
[0016] H0GO = α · HlGO +(1-α )· HvhtGO
[0017] 式中,α為加權(quán)因子,并且α = 〇. 5。
[0018] 其中,步驟(3)中計(jì)算所述信道頻域響應(yīng)HiGO包括以下步驟:
[0019] (1)利用第i個(gè)序列的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)頻點(diǎn)和輔助導(dǎo)頻結(jié)合以后所得到的導(dǎo)頻信息 ke f,F(xiàn)為導(dǎo)頻點(diǎn)和輔助導(dǎo)頻點(diǎn)的集合,估計(jì)出的導(dǎo)頻信道頻域響應(yīng)HiuGO為:
[0020]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種面向IEEE 802. llac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法,其特征在于,該方法包 括以下步驟: (1) 利用802. llac協(xié)議物理層的長前導(dǎo)訓(xùn)練序列進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算得到所有子載波 的信道傳遞函數(shù)初始值% (k),所述長前導(dǎo)訓(xùn)練序列包括傳統(tǒng)長訓(xùn)練序列L-LTF和甚高速長 訓(xùn)練序列VHT-LTF ; (2) 利用所述信道傳遞函數(shù)初始值Hjk)和接收到的數(shù)據(jù)符號SyGO計(jì)算得到對應(yīng)的 校對數(shù)據(jù)140,并在星座圖上找到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)f ,選擇歐氏距離⑷|最小 的若干個(gè)數(shù)據(jù)作為輔助導(dǎo)頻; (3) 將所述輔助導(dǎo)頻和標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)頻點(diǎn)結(jié)合,利用最小二乘擬合準(zhǔn)則計(jì)算得到當(dāng)前幀所有 子載波的信道頻域響應(yīng)氏(k); (4) 利用動(dòng)態(tài)迭代信道響應(yīng)估計(jì)模型更新所述當(dāng)前幀的所有子載波的信道頻域響應(yīng) 氏(k),最后利用更新后的信道頻域響應(yīng)成(幻基于最小二乘準(zhǔn)則估計(jì)發(fā)送端的數(shù)據(jù)5, (幻, 其中,i表示第i個(gè)序列數(shù)據(jù)符號,k表示第k個(gè)載波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向IEEE 802. llac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法,其特 征在于,步驟(1)中計(jì)算所述信道傳遞函數(shù)初始值Hjk)包括以下步驟: (1) 利用最小二乘準(zhǔn)則根據(jù)接收到的L-LTF頻域信號Yu(k)、\2(k)和發(fā)送的已知本地 L-LTF標(biāo)準(zhǔn)值\ (k),計(jì)算傳統(tǒng)長訓(xùn)練序列L-LTF的信道頻域響應(yīng)扎(k); (2) 利用最小二乘準(zhǔn)則根據(jù)接收到的VHT-LTF長訓(xùn)練序列的頻域信號YVHT(k)和發(fā)送的 已知本地VHT-LTF標(biāo)準(zhǔn)值X VHT (k),計(jì)算VHT-LTF的信道頻域響應(yīng)Hvht (k); (3) 利用所述L-LTF的信道頻域響應(yīng)扎(k)和所述VHT-LTF的信道頻域響應(yīng)HVHT(k)進(jìn) 行加權(quán)計(jì)算,得到初始信道頻域響應(yīng)% (k)為: H〇(k) = a *HL(k) + (l-a) ? HVHT(k) 式中,a為加權(quán)因子,并且a =0.5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向IEEE 802. llac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法,其特 征在于,步驟(3)中計(jì)算所述信道頻域響應(yīng)氏(k)包括以下步驟: (1) 利用第i個(gè)序列的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)頻點(diǎn)和輔助導(dǎo)頻結(jié)合以后所得到的導(dǎo)頻信息1,辦), ke F,F(xiàn)為導(dǎo)頻點(diǎn)和輔助導(dǎo)頻點(diǎn)的集合,估計(jì)出的導(dǎo)頻信道頻域響應(yīng)Hp,i(k)為:
式中SKlU(k)為第i個(gè)序列數(shù)據(jù)符號的接收數(shù)據(jù); (2) 利用最小二乘擬合準(zhǔn)則得到所有數(shù)據(jù)子載波的信道響應(yīng)氏為: 式中,Q和Qp的表達(dá)式為:
式中,回歸多項(xiàng)式qn= (1,n, . ..,nd)T,d為qn的階數(shù),qn的系數(shù)向量為c= (c〇,c" ? ? ?,cd} 〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向IEEE802.llac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法,其特 征在于,步驟(4)中所述動(dòng)態(tài)迭代信道響應(yīng)估計(jì)模型為: ff.(k) = P-Hi, (k) + //,(Mi >l,0<k<N-l 式中,0是時(shí)域上的滑動(dòng)平均系數(shù),并且〇< 0 < 1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向IEEE802.llac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法,其特 征在于,所述平滑平均系數(shù)0的取值為=f(°_6931+°_°°2Xi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向IEEE 802.11ac射頻一致性測試的信道估計(jì)方法,該方法包括以下步驟:首先利用802.11ac協(xié)議物理層的傳統(tǒng)長訓(xùn)練序列L-LTE和甚高速長訓(xùn)練序列VHT-LTF進(jìn)行加權(quán)平均求得信道估計(jì)的初始值;將接收到的數(shù)據(jù)解調(diào)為星座圖上的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn),并求接收數(shù)據(jù)與距離最近的星座點(diǎn)的歐氏距離,選擇歐氏距離最小的若干個(gè)數(shù)據(jù)作為輔助導(dǎo)頻;將導(dǎo)頻和輔助導(dǎo)頻結(jié)合,利用最小二乘擬合準(zhǔn)則計(jì)算得到所有數(shù)據(jù)子載波的信道頻域響應(yīng);然后利用變系數(shù)迭代更新當(dāng)前幀的信道響應(yīng);最后基于最小二乘準(zhǔn)則估計(jì)發(fā)送端的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)了利用該信道估計(jì)方法進(jìn)行的WLAN射頻一致性測試降低了矢量誤差幅度,達(dá)到更好的一致性測試效果。
【IPC分類】H04L27-26, H04B17-309
【公開號】CN104618299
【申請?zhí)枴緾N201510082293
【發(fā)明人】裴文江, 韓娜, 郝金光
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月15日