阅读说明：本技术 一种估计802.11ax协议2x模式信道系数的方法 (Method for estimating 802.11ax protocol 2x mode channel coefficient ) 是由 祝超 邓伟 于 2019-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种估计802.11ax协议2x模式信道系数的方法,该方法在线性插值方法的基础上,采用反馈的方法对2x模式下未知的信道系数进行修正,达到估计系数值的均方误差最小化。与一次的线性插值/多项式插值算法相比,本方法通过多次迭代,提高了11ax系统中信道估计的精度,更好的满足了信号接收的要求。(The invention discloses a method for estimating a channel coefficient of a 2x mode of an 802.11ax protocol, which corrects an unknown channel coefficient in the 2x mode by adopting a feedback method on the basis of a linear interpolation method to minimize the mean square error of an estimated coefficient value. Compared with a linear interpolation/polynomial interpolation algorithm for one time, the method improves the precision of channel estimation in an 11ax system through multiple iterations, and better meets the requirement of signal receiving.)

一种估计802.11ax协议2x模式信道系数的方法

技术领域

本发明涉及802.11ax中的数字接收机技术，具体涉及一种在802.11ax中使用的信道估计方法。

背景技术

随着人们对高速率和多媒体数据业务的需求日益增长，人们对高速网速的要求也越来越严苛，下一代的802.11ax协议能够实现对多个接入用户提供高达10Gbps的传输速率。由于MIMO-OFDM系统中的合并分集、相干解调和空时解码都需要准确的知道信道状态信息CSI(Channel State Information)，而信道估计的精度决定了相干解调系统的性能，因此信道估计是MIMO-OFDM系统的关键技术之一。

为了支持11ax的信道估计，类似于11ac,11ax的帧结构中的前导码包含多个HE-LTF符号，其个数等于或大于空间流的总数。由于11ax中的HE-LTF符号最长为16微秒，导致了11ax每个HE-LTF符号的时间开销比11ac大4倍。为了减少这种开销，11ax指定了1x,2x,4x这3种不同的HE-LTF模式，其符号长度分别为4us，8us和16us。除4x模式外，1x和2x模式都需要利用已知的HE-LTF子载波符号进行插值以获得其他所有子载波上的信道估计值。由于在1x和2x模式下，HE-LTF符号内只有1/2或者1/4的已知信号，要获得所有子载波上的信道响应，必须利用已知信号进行插值。根据奈奎斯特采样定理，当已知信号的个数大于信道冲击响应的最大采样长度L时，就可以通过插值方法完全恢复信道的频域响应。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种估计802.11ax协议2x模式信道系数的方法，提高11ax协议中2x模式下的信道估计的精度。

技术方案：一种估计802.11ax协议2x模式信道系数的方法，包括如下步骤：

步骤1：采用LS算法对当前OFDM符号中任意相邻导频信号(p₁，p₂)进行信道估计，求出该导频信号对应的信道系数(h₁，h₂)；

步骤2：利用所述信道系数(h₁，h₂)进行线性插值，设线性插值系数为(w₁,w₂)，生成导频信号p_o处的信道系数h_o；

步骤3：利用所述信道系数h_o对下一个OFDM符号中导频信号p_o进行信号均衡；

步骤4：将均衡后的信号进行硬判决，得到判决后对应的星座图点；

步骤5：计算星座图点与判决前信号的矢量差的平方和，将所述平方和作为误差，记为e；

步骤6：将误差e作为调整权值，并按照下式对所述线性插值系数(w₁,w₂)进行调整，得到调整后的线性插值系数(w₁,w₂)'；

(w₁,w₂)'＝(w₁,w₂)+μ×e×(h₁,h₂)

其中，μ为调整权值；

步骤7：利用调整后的线性插值系数(w₁,w₂)'，重复步骤1～6，直到步骤5中的误差e变化稳定，得到信道系数最佳估计值h_o。

有益效果：本方法解决了11ax协议中2x模式下的信道估计问题，对不同的信噪比的信号，在线性插值方法的基础上，采用反馈的方法对2x模式下未知的信道系数进行修正，达到估计系数值的均方误差最小化。与一次的线性插值/多项式插值算法相比，本方法通过多次迭代，提高了11ax系统中信道估计的精度，更好的满足了信号接收的要求。

附图说明

图1是本发明的方法流程框图；

图2是本发明方法中系数估计值的误差收敛曲线图；

图3是采用和不采用本发明方法的信道系数估计均方误差对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1所示，一种估计802.11ax协议2x模式信道系数的方法，包括如下步骤：

步骤1：采用最小二乘算法(LS算法)对当前OFDM符号中任意相邻导频信号(p₁，p₂)进行信道估计，求出该导频信号对应的信道系数(h₁，h₂)。

步骤2：利用信道系数(h₁，h₂)进行线性插值，设线性插值系数为(w₁,w₂)，生成导频信号p_o处的信道系数h_o。

步骤3：利用信道系数h_o对下一个OFDM符号中导频信号p_o进行信号均衡。

步骤4：将均衡后的信号进行硬判决，得到判决后对应的星座图点。

步骤5：计算星座图点与判决前信号的矢量差的平方和，将平方和作为误差，记为e。

步骤6：将误差e作为调整权值，并按照下式对线性插值系数(w₁,w₂)进行调整，得到调整后的线性插值系数(w₁,w₂)'；

(w₁,w₂)'＝(w₁,w₂)+μ×e×(h₁,h₂)

其中，μ为调整权值，一般取0.01。

步骤7：利用调整后的线性插值系数(w₁,w₂)'，重复步骤1～6，直到步骤5中的误差e变化稳定，得到信道系数最佳估计值h_o。

图2为本算法的参数估计的收敛曲线。从图2中可以看出，经过约200个OFDM符号后，参数收敛到最佳值。图3中实线是采用本算法后的估计的导频信号p_o在不同信噪比下的误差均方值(MSE)，虚线是常规线性插值算法的误差均方值。可见，采用本方法，p_o的估计误差有了明显的减小。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。