[发明专利]基于导频间隔优化的导频位置确定方法及收发装置

说明书

技术领域

本发明涉及基于导频间隔优化的导频位置确定方法及收发装置，属于无线通信系统技术领域。

背景技术

在无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers，IEEE)802.11正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统中，导频主要用来做采样频率同步和剩余相位跟踪。接收端在采样时会产生小数偏移，必须在频域用导频进行采样频率校正，经过载波频偏校正后的数据仍有一定的残余偏差，这些残余偏差将会引起数据的相位偏移，利用导频进行剩余相位跟踪。导频子载波上采样频率偏差相当于对每个子载波上频率偏差的抽样，在样本数目一样且等间隔的前提下，样本抽样分布越均匀，越能代表总体的实际情况。

由于IEEE 802.11系统中空子载波的存在，导频均采用非均匀插入，但导频间的间隔保持一致或在间隔一致的基础上通过选择得到。以IEEE 802.11ad协议(2.16GHz带宽)中每个OFDM符号共有512个子载波，分布在-256到255的位置上，其中导频子载波16个，位置分别为{±10,±30,±50,±70,±90,±110,±130,±150}，导频子载波间隔为20。

在IEEE 802.11OFDM系统中，导频主要用来做采样频率同步和剩余相位跟踪。所估计的采样频率偏差与预添加采样频率偏差差值越小，剩余相位偏差与预添加剩余相位偏差差值越小，估计就越精确，反映在无线系统中的就是性能的改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于导频间隔优化导频位置的方法及发射接收装置，使采样频率偏差估计更准确，通过对导频位置的调整更好的进行采样频率同步和剩余相位跟踪，在不会影响系统吞吐量的前提下进一步改善系统性能。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一方面，本发明提供基于导频间隔优化的导频位置确定方法，包括以下步骤：

步骤1，根据IEEE 802.11系统中子载波的分布情况，确定导频间隔的取值集合；

步骤2，导频在子载波序列上成对称、等间隔分布的条件下，对步骤1中导频间隔的取值集合中的导频间隔，得出对应的导频位置序列及其集合；

步骤3，将采样频率偏差的取值集合和步骤2中导频位置序列的集合做直积，估计各个空间数据流的采样频率偏差和剩余相位偏差，并统计采样频率偏差的归一化均方误差；

步骤4，从步骤1中导频间隔的取值集合中，选取使步骤3中采样频率偏差的归一化均方误差最小的导频间隔，此导频间隔对应的导频位置序列集合中的导频位置序列即为最优导频位置序列。

作为本发明的进一步优化方案，上述基于导频间隔优化的导频位置确定方法，具体步骤如下：

步骤1，根据IEEE 802.11系统中子载波的分布情况，确定导频间隔的取值集合，具体为：

在取值范围内得到导频间隔的取值集合D＝{d₁,d₂,…,d_m}，其中，d_t表示导频间隔，t＝1,2,…,m，m表示集合D的元素个数；N_DC为直流空子载波数，N_SP为导频子载波数，N_SD为每个OFDM符号内的数据子载波数；表示向下取整；mod2表示除2的余数；

步骤2，对步骤1中导频间隔的取值集合中的导频间隔，得出对应的导频位置序列及其集合，具体为：

导频在子载波序列上成对称、等间隔分布的条件下，导频子载波位置k_i用导频间隔d表示为i＝1,2,…,N_SP，对得到对应的导频位置序列导频位置序列集合为B＝{b₁,b₂,…,b_m}，集合B元素个数与集合D元素个数相等；

步骤3，将采样频率偏差的取值集合和步骤2中导频位置序列的集合做直积，估计各个空间数据流的采样频率偏差和剩余相位偏差，并统计采样频率偏差的归一化均方误差，具体为：