一种基于信号空间谱估计的载波频偏估计方法
摘要文本
本发明公开了一种基于信号空间谱估计的载波频偏估计方法，涉及无线通信的信道测量技术领域，包括以下步骤：Tx端连续给Rx端发送Wi‑Fi帧；Rx端接收并测量各帧的CSI，利用CSI计算相邻Wi‑Fi帧的相位差序列；得到测量协方差矩阵Rdata，并对Rdata进行特征值分解，获取特征值和特征向量矩阵；利用赤池信息量准则处理特征值，得到信号数量NS；根据NS将特征向量矩阵分解为噪声子空间和信号子空间；对信号子空间做傅里叶变换，得到信号空间谱的粗估计；在粗估计的基础上得到细估计的频率范围，通过多信号分类算法对细估计的频率范围进行扫描，最终得到准确的CFO估计。本发明通过信号子空间预处理方式，规避了MUSIC算法计算开销大的问题，实现高性能、高精度的基于CSI的CFO快速精确估计。
申请人信息
- 申请人:西安电子科技大学
- 申请人地址:710071 陕西省西安市雁塔区太白南路2号
- 发明人: 西安电子科技大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于信号空间谱估计的载波频偏估计方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311368257.8 |
| 申请日 | 2023/10/20 |
| 公告号 | CN117640315A |
| 公开日 | 2024/3/1 |
| IPC主分类号 | H04L27/00 |
| 权利人 | 西安电子科技大学 |
| 发明人 | 蒋志平; 李瑞; 段渝; 杨兰琪; 张岱阳; 李星睿; 李云东; 王凯瑜; 皇甫丙祥 |
| 地址 | 陕西省西安市长安区西沣路266号 |
专利主权项内容
1.一种基于信号空间谱估计的载波频偏估计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、Tx端按照给定的时间间隔发送Wi-Fi帧，相邻帧的发送间隔由自定义函数Ω(n)确定，n表示Wi-Fi帧序号，Rx端已知该函数形态，Rx端收到Wi-Fi帧后，测量各帧的CSI，获得各帧中CSI的相位数据；S2、计算相邻帧的相位差序列S3、计算相位差序列的协方差矩阵R，对R进行特征值分解，得到K个特征值V及其对应的K个特征向量，依据特征值大小，对特征向量进行降序排序，构成特征向量矩阵E＝[e, e, ..., e]；datadataK12KS4、对V进行AIC估计，确定有效信号数量N；KSS5、取特征向量矩阵E的K-N个特征向量，构成噪声子空间E，其余特征向量构成信号子空间E，如下所示：SNS对E进行共轭转置，得到噪声子空间的协方差矩阵R；NNS6、对信号子空间E的每一列做傅里叶变换，得到每一列的频谱H(i＝1, 2, ..., N)，将每一列的频谱H(i＝1, 2, ..., N)取模后，再对每一行进行累加，得到ε，在ε上搜索峰值响应，并获取峰值响应最大点对应的频率F，得到CFO粗估计值；SiSiSPeakS7、以CFO粗估计值为中心、300Hz为半径，作为进一步执行细粒度搜索的范围，在细粒度搜索范围内使用MUSIC算法对协方差矩阵R进行超分辨率估计，得到精确的CFO估计值。N