[发明专利]MIMO-OFDM系统频率偏差估计的方法

说明书

本发明涉及一种MIMO‑OFDM系统频率偏差估计的方法，用于对MIMO‑OFDM系统接收机的若干个接收天线所接收的包含短训练序列、长训练序列和SIG序列的信号进行频率偏差估计，该方法包括利用信号的短训练序列计算出粗频率偏差、利用信号的长训练序列计算出长训练序列频率偏差、利用SIG序列计算出时域残余载波频偏后求和作为载波频偏的估计结果。该方法具有较高的频偏估计精度和很宽的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种MIMO-OFDM系统接收机利用训练序列和SIG序列来进行载波频率偏差估计的方法，尤其适用于类似802.11n帧结构信号接收时进行频率偏差估计的方法。

背景技术

OFDM系统中，载波频率偏差会导致接收信号的频域采样值发生偏移。而且，如果载波频率偏差不是子载波间隔的整数倍，子载波之间就会存在能量的“泄漏”，导致子载波间的正交性遭到破坏，引入子载波间干扰(ICI)。ICI直接影响信道估计和接收解调的结果，整体系统的接收误包率增加。相对于单天线系统，MIMO-OFDM系统中空间数据流之间的干扰使得整体性能受ICI的影响更大，因此，MIMO-OFDM对于载波频率偏差估计有着更高的要求。

802.11n中的OFDM信号帧包括三种格式，每种模式帧头部分都包含训练字段和信号字段。通常，IEEE802.11n系统利用前导字段的短训练序列和长训练序列数据进行频偏估计，这种基于时域的频偏估计残余频偏已经很小，但仍有大部分残余频偏大于载波间隔的1％，对于MIMO-OFDM系统的解码性能仍然存在一定的影响，需要新的方法进一步提高频偏估计的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高频偏估计的精度，从而提高系统的整体解码性能的MIMO-OFDM系统频率偏差估计的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种MIMO-OFDM系统频率偏差估计的方法，用于对MIMO-OFDM系统接收机的共计N_rx个接收天线所接收的包含短训练序列、长训练序列和SIG序列的信号进行频率偏差估计，该方法包括以下步骤：

第一步：利用所述的信号的短训练序列计算出粗频率偏差Δf_sts；

第二步：利用所述的信号的长训练序列计算出长训练序列频率偏差Δf_lts；

第三步：针对所述的SIG序列中各个SIG字段，分别通过以下步骤(1)-(3)求得所述的SIG序列中各个SIG字段的信道加权频域相位偏差平均值Rx_SIG_Freq_Dif：

(1)计算得到每个所述的接收天线的SIG字段的频域数据，再根据所述的频域数据计算信道均衡数据Rx_SIG_Freq_rx(i)；将各个所述的天线所接收的SIG字段的信道均衡数据取平均得到平均频域数据Rx_SIG_Freq，对所述的平均频域数据Rx_SIG_Freq解映射和解码得到SIG信息数据；

(2)将所述的SIG信息数据重新进行编码和映射生成SIG本地频域数据Local_SIG_Freq；

(3)根据所述的平均频域数据Rx_SIG_Freq以及所述的SIG本地频域数据Local_SIG_Freq计算得到SIG域每个非零值频点的信道加权频域相位偏差平均值Rx_SIG_Freq_Dif；

第四步：将各个所述的SIG字段的信道加权频域相位偏差平均值复数求和后计算其复数角度，得到平均相位偏差

第五步：根据所述的平均相位偏差以及各个所述的SIG字段的平均系数α计算一个符号间隔时间内残余频偏产生的残余相位偏差

第六步：根据所述的一个符号间隔时间内残余频偏产生的残余相位偏差计算得到时域残余载波频偏Δf_sig；