[发明专利]一种基于零号子载波相位拟合的载波频偏估计方法

权利要求书

1.一种基于零号子载波相位拟合的载波频偏估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据自定义函数确定发送间隔控制Wi-Fi信号发送端发送Wi-Fi帧，通过Wi-Fi信号接收端接收Wi-Fi帧，得到每个Wi-Fi帧的CSI数据；

S2、通过Wi-Fi信号接收端对每个Wi-Fi帧的CSI数据的相位数据插值，得到每个CSI帧的零号子载波的相位序列，进而计算相邻帧的相位差序列；

S3、通过Wi-Fi信号接收端通过自定义函数重构Wi-Fi信号发送端的发送时间序列；

S4、根据发送时间序列进行一阶线性拟合，得到载波频率偏移估计值，完成载波频偏估计；

所述步骤S1中，自定义函数Z(i)的表达式具体为：

Z(i)＝b+i×t

式中，i为Wi-Fi帧序号，b为固定时间间隔，t为增加时间间隔；

所述Wi-Fi信号发送端所发送的Wi-Fi帧中带有CFO测量信息，其包括CSI测量帧序号和发送间隔；

所述步骤S2中，得到每个CSI帧的零号子载波的相位序列具体为其中，θ_i⁰表示第i个Wi-Fi帧的零号子载波相位，i＝1，…，n，n为Wi-Fi帧的总数；

所述步骤S2中，计算相邻帧的相位差序列的表达式具体为：

式中，Δθ_i⁰为第i个Wi-Fi帧的零号子载波相位差；

所述步骤S3具体为：根据Wi-Fi信号接收端接收Wi-Fi帧中的CFO测量信息，得到CSI测量帧序号和发送间隔，通过自定义函数Z(i)重构Wi-Fi信号发送端的发送时间序列T_rx＝{t(1),t(2),...,t(n-1)}，其中t(i)为第i个Wi-Fi帧与第i+1个Wi-Fi帧的发送时间间隔；

所述步骤S4包括以下分步骤：

S41、将相邻帧的相位差序列ΔΘ进行相位解卷绕操作，得到解卷绕后相位差序列

S42、根据发送时间序列T_rx和解卷绕后相位差序列进行一阶线性拟合，得到拟合函数的斜率k；

S43、根据拟合函数的斜率k得到载波频率偏移估计值；

所述步骤S42中，一阶线性拟合的方法具体为：

以发送时间序列T_rx作为自变量X，以解卷绕后相位差序列序列作为因变量Y，做一阶线性拟合得到拟合函数为Y＝kX+b，获得斜率k；

所述步骤S43中，得到载波频率偏移估计值f_cfo的表达式具体为：

f_cfo＝k/2π。