[发明专利]一种基于稀疏多径感知的滑动互相关帧检测方法

说明书

一种基于稀疏多径感知的滑动互相关帧检测方法，对导频序列LTF与接收信号做滑动互相关处理，得到帧检测度量值，当帧检测度量值大于检测门限时认为帧到达，否则帧未到达。在非视距通信环境中，由于多径传输的影响，有多个相隔一定时延到达接收机的信号，本发明提出非视距环境中在通信信道最大时延扩展窗口内，基于稀疏多径感知的方法，依据多径到达处和噪声处帧检测度量值均值不同的特性，选择合适的判决门限，区分多径到达信号和噪声信号，在选定的窗口内只收集多径到达理想信号点处能量进行帧到达检测，提升在非视距通信环境中系统帧检测性能。

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及一种基于稀疏多径感知的滑动互相关帧检测方法。

背景技术

当今社会，无线通信的便利性使得大量的先进技术得以使用，在日常的社会中随处可见。非视距(NLOS)传输是无线通信中的一种典型的应用场景。无线通信系统的电磁传输有视距(LOS)传播和非视距(NLOS)传播两种方式。NLOS传播是指发射端和接收端之间不存在直达径，发射信号经过障碍物的反射、折射、衍射、散射、绕射等作用由多条路径到达接收端的一种传播方式。NLOS传播使接收信号遭受严重的频率选择性衰落，对宽带无线传输速率和质量的提高影响很大。因此，研究NLOS相关技术有重要的意义。

顾名思义，帧到达检测技术，就是检测信号帧是否到来，并确定帧头的大致位置。帧到达检测是通信的第一个步骤，其重要性可见一斑。非视距通信场景中，存在多径干扰且有外部噪声等不利因素，由于多径的干扰，有多个相距一些时延到达接收机的信号。因此，在非视距环境下研究帧检测技术，准确判断信号是否到达接收机，能够提升通信系统的性能，有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于在非视距通信环境中，提供一种基于稀疏多径感知的滑动互相关帧到达检测方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于稀疏多径感知的滑动互相关帧检测方法，根据导频序列LTF与接收信号计算帧检测度量值，当帧检测度量值大于检测门限时认为帧到达，否则帧未到达。

本发明进一步的改进在于，根据导频序列LTF与接收信号计算帧检测度量值的具体过程如下：

步骤一：导频序列LTF与接收信号做滑动互相关处理，再对滑动互相关后的结果求取模平方；在选定的窗口内，通过稀疏感知算法区分多径到达信号和噪声，对多径到达信号的模平方进行求和，得到帧检测度量值的分子；

步骤二：导频序列LTF与接收信号的能量之积为帧检测度量值的分母；

步骤三：分量帧检测度量值的分子与帧检测度量值的分母相除，得到帧检测度量值。

本发明进一步的改进在于，步骤一中，通过稀疏感知算法区分多径到达信号和噪声时，若模平方小于判决门限，认为是噪声，若模平方大于判决门限，认为是多径到达信号。

本发明进一步的改进在于，步骤一的具体过程为：

在接收端，假设接收端噪声功率为接收信号功率为表示为h_l为信道时域冲激响应，L_ch为最大可能的信道时延扩展，即选定的窗口大小，接收信号y的总功率为噪声功率与接收信号功率之和σ²，表示为：信噪比

令序列表示导频序列LTF；其中，L_LTF为导频序列LTF的长度；

假设发射符号功率归一化；在接收端，将以d为起始的L_LTF点接收信号序列记为：

导频序列LTF与接收信号做滑动互相关结果的模平方为：