一种面向IEEE 802.11ac射频一致性测试的信道估计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信号处理领域以及仪器仪表测量领域，尤其涉及一种面向 IEEE802. Ilac射频一致性测试的信道估计方法。
【背景技术】
[0002] 随着IEEE 802. Ilac协议的制定，以及智能移动终端的快速发展，WLAN部署越来 越多，市场对802. Ilac设备的需求量巨大。因此，针对下一代Wi-Fi无线接入设备，自主研 发高效、可靠、智能化的WLAN产线综测设备成为一个重要的研宄领域。
[0003] IEEE 802. Ilac被认为是5G时代的Wi-Fi标准，它是在802. Ila基础上建立起来 的，包括继续使用802. Ila的5GHz频段，并且能够向下兼容。802. Ilac是802. Iln的继承 者，采用更宽的射频带宽（最高达160MHz)、更多的空间流（增至8流）、多用户以及更高阶 的调制（达到256QAM)。802. Ilac的测试需要更好的矢量误差幅度（EVM)，这带来了测量技 术新的挑战。
[0004] 在WLAN射频测试中，通常使用测试项EVM作为信号调制质量好坏的指标。EVM取 决于接收端调制信号的相位误差与幅度误差。测量时需要考虑信道参数设置的具体条件。 影响EVM的因素一方面是本地震荡器的本振泄露、相位噪声等硬件原因，另一方面是信道 估计、信号检测等算法性能造成的。
[0005] 802. Ilac采用OFDM传输方式，目前OFDM系统中的信道估计算法主要有基于数据 辅助的估计算法、盲估计或半盲估计算法两类。基于数据辅助的信道估计算法在射频测试 系统中应用非常广泛，主要是利用前导训练序列和数据域中插入有限数目的导频符号来进 行信道的均衡。然而，前导训练序列降低了信道传输的有效性，浪费了带宽，导频符号的个 数又较少，传统信道估计方法无法满足WLAN射频测试的需求。
【发明内容】
[0006] 发明目的：鉴于现有技术中存在的上述技术问题，本发明针对WLAN综测仪射频一 致性测试，提供一种面向IEEE 802. Ilac射频一致性测试的信道估计方法，通过结合前导 训练序列和辅助导频数据进行变系数迭代的信道估计，在艾法斯PXI模块化仪器平台上可 以实现符合802. Ilac协议的射频一致性测试，测试结果符合802. Ilac协议要求。
[0007] 技术方案：为实现上述目的，本发明提供的面向IEEE 802. Ilac射频一致性测试 的信道估计方法，包括以下步骤：
[0008] (1)利用802. Ilac协议物理层的长前导训练序列进行加权平均计算得到所有子 载波的信道传递函数初始值Htl (k)，所述长前导训练序列包括传统长训练序列L-LTF和甚高 速长训练序列VHT-LTF ;
[0009] (2)利用所述信道传递函数初始值HtlGO和接收到的数据符号SiuGO计算得到对 应的校对数据I oth并在星座图上找到对应的标准点}选择欧氏距离卜州 最小的若干个数据作为辅助导频；
[0010] (3)将所述辅助导频和标准导频点结合，利用最小二乘拟合准则计算得到当前帧 所有子载波的信道频域响应HiGO ;
[0011] (4)利用动态迭代信道响应估计模型更新所述当前帧的所有子载波的信道频域 响应HiGO，最后利用更新后的信道频域响应片,.(々)基于最小二乘准则估计发送端的数据 S,_认>，其中，i表示第i个序列数据符号，k表示第k个载波。
[0012] 其中，步骤（1)中计算所述信道传递函数初始值HtlGO包括以下步骤：
[0013] (1)利用最小二乘准则根据接收到的L-LTF频域信号\1(1〇、\2(1〇和发送的已知 本地L-LTF标准值\(k)，计算传统长训练序列L-LTF的信道频域响应HJk);
[0014] (2)利用最小二乘准则根据接收到的VHT-LTF长训练序列的频域信号YVHT(k)和发 送的已知本地VHT-LTF标准值X vht (k)，计算VHT-LTF的信道频域响应Hvht (k);
[0015] (3)利用所述L-LTF的信道频域响应HJk)和所述VHT-LTF的信道频域响应HvhtGO 进行加权计算，得到初始信道频域响应H ciGO为：
[0016] H0GO = α · HlGO +(1-α )· HvhtGO
[0017] 式中，α为加权因子，并且α = 〇. 5。
[0018] 其中，步骤（3)中计算所述信道频域响应HiGO包括以下步骤：
[0019] (1)利用第i个序列的标准导频点和辅助导频结合以后所得到的导频信息 ke f，F为导频点和辅助导频点的集合，估计出的导频信道频域响应HiuGO为：
[0020]
【主权项】
1. 一种面向IEEE 802. llac射频一致性测试的信道估计方法，其特征在于，该方法包 括以下步骤： (1) 利用802. llac协议物理层的长前导训练序列进行加权平均计算得到所有子载波 的信道传递函数初始值％ (k)，所述长前导训练序列包括传统长训练序列L-LTF和甚高速长 训练序列VHT-LTF ; (2) 利用所述信道传递函数初始值Hjk)和接收到的数据符号SyGO计算得到对应的 校对数据140，并在星座图上找到对应的标准点f ，选择欧氏距离⑷|最小 的若干个数据作为辅助导频； (3) 将所述辅助导频和标准导频点结合，利用最小二乘拟合准则计算得到当前帧所有 子载波的信道频域响应氏(k); (4) 利用动态迭代信道响应估计模型更新所述当前帧的所有子载波的信道频域响应 氏(k)，最后利用更新后的信道频域响应成(幻基于最小二乘准则估计发送端的数据5, (幻， 其中，i表示第i个序列数据符号，k表示第k个载波。
2. 根据权利要求1所述的面向IEEE 802. llac射频一致性测试的信道估计方法，其特 征在于，步骤（1)中计算所述信道传递函数初始值Hjk)包括以下步骤： (1) 利用最小二乘准则根据接收到的L-LTF频域信号Yu(k)、\2(k)和发送的已知本地 L-LTF标准值\ (k)，计算传统长训练序列L-LTF的信道频域响应扎(k); (2) 利用最小二乘准则根据接收到的VHT-LTF长训练序列的频域信号YVHT(k)和发送的 已知本地VHT-LTF标准值X VHT (k)，计算VHT-LTF的信道频域响应Hvht (k); (3) 利用所述L-LTF的信道频域响应扎(k)和所述VHT-LTF的信道频域响应HVHT(k)进 行加权计算，得到初始信道频域响应％ (k)为： H〇(k) = a *HL(k) + (l-a) ? HVHT(k) 式中，a为加权因子，并且a =0.5。
3. 根据权利要求1所述的面向IEEE 802. llac射频一致性测试的信道估计方法，其特 征在于，步骤（3)中计算所述信道频域响应氏(k)包括以下步骤： (1) 利用第i个序列的标准导频点和辅助导频结合以后所得到的导频信息1,办)， ke F，F为导频点和辅助导频点的集合，估计出的导频信道频域响应Hp,i(k)为：
式中SKlU(k)为第i个序列数据符号的接收数据； (2) 利用最小二乘拟合准则得到所有数据子载波的信道响应氏为： 式中，Q和Qp的表达式为：
式中，回归多项式qn= (1，n, . ..，nd)T，d为qn的阶数，qn的系数向量为c= (c〇，c" ? ? ?，cd} 〇
4. 根据权利要求1所述的面向IEEE802.llac射频一致性测试的信道估计方法，其特 征在于，步骤（4)中所述动态迭代信道响应估计模型为： ff.(k) = P-Hi, (k) + //,(Mi >l,0<k<N-l 式中，0是时域上的滑动平均系数，并且〇< 0 < 1。
5. 根据权利要求4所述的面向IEEE802.llac射频一致性测试的信道估计方法，其特 征在于，所述平滑平均系数0的取值为=f(°_6931+°_°°2Xi)。
【专利摘要】本发明公开了一种面向IEEE 802.11ac射频一致性测试的信道估计方法，该方法包括以下步骤：首先利用802.11ac协议物理层的传统长训练序列L-LTE和甚高速长训练序列VHT-LTF进行加权平均求得信道估计的初始值；将接收到的数据解调为星座图上的标准点，并求接收数据与距离最近的星座点的欧氏距离，选择欧氏距离最小的若干个数据作为辅助导频；将导频和辅助导频结合，利用最小二乘拟合准则计算得到所有数据子载波的信道频域响应；然后利用变系数迭代更新当前帧的信道响应；最后基于最小二乘准则估计发送端的数据。实现了利用该信道估计方法进行的WLAN射频一致性测试降低了矢量误差幅度，达到更好的一致性测试效果。
【IPC分类】H04L27-26, H04B17-309
【公开号】CN104618299
【申请号】CN201510082293
【发明人】裴文江, 韩娜, 郝金光
【申请人】东南大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月15日