一种基于谱分析优化的载波频偏估计方法

技术特征：
1.一种基于谱分析优化的载波频偏估计方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、通过wi-fi信号接收端接收wi-fi信号发送端发送的wi-fi帧，处理得到每个wi-fi帧的csi；s2、通过wi-fi信号接收端对每个wi-fi帧的csi的相位数据插值，进而进行周期化处理得到相位时序数据；s3、通过lsp算法对相位时序数据进行谱分析计算，进而进行超分辨率谱分析，得到谱分析结果的峰值响应及其对应频率；s4、根据谱分析结果的峰值响应及其对应频率得到cfo的精确估计值，完成载波频率偏移的估计。2.根据权利要求1所述的基于谱分析优化的载波频偏估计方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：通过wi-fi信号发送端发射wi-fi帧至wi-fi信号接收端，通过wi-fi信号接收端解析出wi-fi帧的csi和每个wi-fi帧接收时间，其中，第i个wi-fi帧的csi为n为wi-fi信号接收端接收的wi-fi帧的总数，根据每个wi-fi帧的接收时间t
i
构建时间序列t，其中t＝{t1,...,t
i
,...,t
n
}。3.根据权利要求2所述的基于谱分析优化的载波频偏估计方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下分步骤：s21、通过wi-fi信号接收端对每个wi-fi帧的csi的相位数据插值，得到每个wi-fi帧的csi的零号子载波的相位序列其中，θ
i0
为第i个wi-fi帧的零号子载波相位；s22、采用周期性三角函数对每个wi-fi帧的csi的零号子载波的相位序列θ进行周期化处理，得到周期序列，根据周期序列和时间序列t构建用于cfo估计的相位时序数据y(t)。4.根据权利要求3所述的基于谱分析优化的载波频偏估计方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下分步骤：s31、通过lsp算法对相位时序数据y(t)进行谱分析，得到cfo误差候选第一频率和cfo误差候选第二频率s32、通过music算法对和进行超分辨率谱分析，得到的谱分析结果的峰值响应及其对应频率。5.根据权利要求4所述的基于谱分析优化的载波频偏估计方法，其特征在于，所述步骤s32具体为：分别以与为中心，以2r为频率搜索宽度构建第一频率范围f

和第二频率范围f-，对第一频率范围f

和第二频率范围f-分别进行局部超分辨率谱分析，得到的谱分析结果的峰值响应及其对应频率；
其中，r为正实数，单位为hz，第一频率范围第二频率范围通过music算法在第一频率范围f

得到的谱分析结果的峰值响应及其对应频率分别为p(f
cfo
)和{f
cfo
}
max
，通过music算法在第二频率范围f-得到的谱分析结果的峰值响应及其对应频率分别为p(f
cfo-)和{f
cfo-}
max
。6.根据权利要求5所述的基于谱分析优化的载波频偏估计方法，其特征在于，所述步骤s4具体为：判断p(f
cfo
)是否大于p(f
cfo-)，若是，则将{f
cfo
}
max
作为cfo的精确估计值；若否，则将{f
cfo-}
max
作为cfo的精确估计值。

技术总结
本发明公开了一种基于谱分析优化的载波频偏估计方法，包括以下步骤：S1、通过Wi-Fi信号接收端接收Wi-Fi信号发送端发送的Wi-Fi帧，处理得到每个Wi-Fi帧的CSI；S2、通过Wi-Fi信号接收端对每个Wi-Fi帧的CSI的相位数据插值，并进行周期化处理得到相位时序数据；S3、通过LSP算法对相位时序数据进行谱分析，进而进行超分辨率谱分析得到谱分析结果的峰值响应及其对应频率；S4、根据谱分析结果的峰值响应及其对应频率完成载波频率偏移的估计。本方法通过零号子载波的使用规避了CSI中其它误差因素的影响；通过运用LSP及MUSIC算法实现在Tx非均匀发送或丢包情况下对CFO误差的鲁棒估计。送或丢包情况下对CFO误差的鲁棒估计。送或丢包情况下对CFO误差的鲁棒估计。


技术研发人员：李瑞 蒋志平 段渝 于岂健 王凯瑜 段永辉 蒋秋林
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/7/15