本发明专利技术提供一种用于WiFi业务的相位跟踪方法和系统，所述相位跟踪方法包括以下步骤：步骤S1，分析信号系统消息；步骤S2，对数据符号进行残留采样频率偏差相位跟踪；步骤S3，对数据符号进行IQ判决，按星座图调制规则选择距离最小的点作为标准参考位置；步骤S4，对接收信号实现采样频率偏差相位跟踪，计算采样频率偏差补偿因子；步骤S5，对频域信号进行相位补偿。本发明专利技术在完成相位跟踪后，合理补偿数据子载波的相位，能够有效地将残余频偏和采样频率偏差带来的影响降到最低，并提升测试仪测试DUT信号性能的精确性和稳定性，以最终达到测试仪提升接收性能的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种用于WiFi业务的相位跟踪方法和系统
本专利技术涉及一种相位跟踪的方法，尤其涉及一种适用于测试仪分析WiFi业务(802.11a/g/n/ac/ax标准)的相位跟踪方法，还进一步涉及采用该用于WiFi业务的相位跟踪方法的相位跟踪系统。
技术介绍
在IEEE802.11基于OFDM通信的Wi-Fi标准(802.11a/g/n/ac/ah/ax)中，应用OFDM技术将传输带宽划分成多个带宽相同且相互正交的独立子信道，也就将高速率的串行符号转化成低速率并行符号传输数据。为了完成信号的传输和接收，基于OFDM通信的Wi-Fi标准(802.11a/g/n/ac/ah/ax)设计了相同的前导码，前导码中插入了特定的训练序列，用于完成信号的同步和信道估计，数据字段特定位置的几个子载波插入已知的导频数据，用于跟踪相位，纠正信道随时间变化后对接收数据造成的影响。图2是802.11N的时频域资源分布，插入的训练序列和导频如图2所示。通用的相位跟踪方法是在每个接收符号上统计导频的相位偏差，然后对这个符号上所有数据子载波补偿这个相位偏差。在实际操作中，由于发射机和接收机存在误差，当频偏估计和补偿不精确时，残余频偏会引起相位旋转；而且，随着符号数增加，相位旋转会叠加而变得越来越大，当接收符号上统计导频的相位偏差累积超过+/-2π时，则出现相位翻转导致相位跟踪方法失效。图3所示的就是一个未进行相位跟踪补偿信号的星座点分布，离理想星座点的位置偏差已经非常明显。另一方面，发射机和接收机的采样器如果不精准，则训练序列数据和符号数据存在采样频率偏差，采样频率偏差会引起子载波星座点偏移，越是边缘的子载波受影响越大。如果不对采样频率偏差引起的相位偏移进行补偿，那么边缘载波的性能受到重大影响，其解调性能会变差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种用于WiFi业务的相位跟踪方法，旨在完成相位跟踪后，合理补偿数据子载波的相位，将残余频偏和采样频率偏差带来的影响降到最低，以便提升测试仪测试DUT信号性能的精确性和稳定性，在此基础上，还进一步提供采用了该用于WiFi业务的相位跟踪方法的相位跟踪系统。对此，本专利技术提供一种用于WiFi业务的相位跟踪方法，包括以下步骤：步骤S1，分析信号系统消息；步骤S2，对数据符号进行残留采样频率偏差相位跟踪；步骤S3，对数据符号进行IQ判决，按星座图调制规则选择距离最小的点作为标准参考位置；步骤S4，对接收信号实现采样频率偏差相位跟踪，计算采样频率偏差补偿因子；步骤S5，对频域信号进行相位补偿。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S2包括以下子步骤：步骤S201，计算数据符号s(i)在每个子载波k上的相位Phs(i),k，i为数据符号的循环变量；用于表示子载波序号；N是数据符号s(i)子载波总数；步骤S202，首次计算导频子载波上接收信号载波与理想载波之间的相位差Ph_diffs(i)，p；步骤S203，计算残偏补偿相位θ1。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S201中，通过公式Phs(i)，k＝arctan(Is(i)，k/Qs(i)，k)计算数据符号s(i)在每个子载波k上的相位Phs(i)，k，其中，Is(i)，k表示对数据符号s(i)均衡后的频域信号的实部，Qs(i)，k表示对数据符号s(i)均衡后的频域信号的虚部，arctan(x)表示求反正切；所述步骤S202中，通过公式Ph_diffs(i)，p＝Phs(i)，p-Pilots(i)，p首次计算相位差Ph_diffs(i)，p，其中，Phs(i)，p表示导频子载波上接收信号的载波相位，p为子载波的导频部分，p∈k，Pilots(i)，p为理想载波的相位。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S203中，通过公式计算残偏补偿相位θ1，其中，Np为导频总数。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S3中，通过信号的调制模式得到对应的星座图，在其星座点中选出与频域信号距离最小的点作为标准参考位置YIdeal(fs(i))k。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S4包括以下子步骤：步骤S401，第二次计算导频子载波上接收信号载波与理想载波之间的相位差，并以此作为新的相位差Ph_diffs(i)，p，p为子载波的导频部分；步骤S402，计算1阶拉格朗日插值函数，得到第一采样频率偏差补偿因子(kθ2)1；步骤S403，以第一采样频率偏差补偿因子(kθ2)1的一半作为第二采样频率偏差补偿因子(kθ2)2；步骤S404，计算2阶拉格朗日插值函数，得到第三采样频率偏差补偿因子(kθ2)3。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S401中，通过公式Ph-diffs(i)，p＝Phs(i)，p-Pilots(i)，p-θ1第二次计算得到新的相位差Ph_diffs(i)，p；所述步骤S402中，通过公式(kθ2)1＝L1(k)，k∈[-26-1]∪[126]得到第一采样频率偏差补偿因子(kθ2)1，L1(k)为1阶拉格朗日插值函数；所述步骤S404中，通过公式(kθ2)3＝L2(k)，k∈[-26-1]∪[126]得到第三采样频率偏差补偿因子(kθ2)3，L2(k)为2阶拉格朗日插值函数。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S5中，先通过公式对频域信号进行相位补偿，Yl*(fs(i))k为补偿相位后的频域值，l＝1,2,3；j为虚数单位；然后通过公式Dl＝∑k∈[-26-1]∪[126](Yl*(fs(i))k-YIdeal(fs(i))k)2计算误差距离Dl，YIdeal(fs(i))k为标准参考位置，最后比较Dl在l＝1,2,3里的最小值，选择Dl的最小值对应的频域值Yl*(fs(i))k作为补偿后的频域信号。本专利技术的进一步改进在于，还包括所述步骤S6，处理下一个数据符号s(i+1)，对数据符号s(i+1)均衡后获得的频域信号为复信号首先对补偿前i个数据符号的频偏补偿因子(θ1)i的累加值再通过公式对频域信号进行相位补偿，频偏补偿因子(θ1)i表示在符号i上按步骤S2计算得到的残偏补偿相位θ1；最后重复步骤S2至步骤S6，直到完成所有数据符号的相位补偿。本专利技术还提供一种用于WiFi业务的相位跟踪系统，其特征在于，采用了如上所述的用于WiFi业务的相位跟踪方法，并包括：信号前置分析模块，用于对信号进行前置分析；残留采样频率偏差相位跟踪模块，用于对数据符号进行残留采样频率偏差相位跟踪；IQ判决模块，用于对数据符号进行IQ判决，按星座图调制规则选择距离最小的点作为标准参考位置；采样频率偏差相位跟踪模块，用于对接收信号实现采样频率偏差相位跟踪，计算频偏补偿因子；相位补偿模块，用于对频域信号进行相位补偿。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：提出了一种优化的用于WiFi业务的相位跟踪方法和系统，在完成相位跟踪后，合理补偿数据子载波的相位，能够有效地将残余频偏和采样频率偏差带来的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于WiFi业务的相位跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，分析信号系统消息；/n步骤S2，对数据符号进行残留采样频率偏差相位跟踪；/n步骤S3，对数据符号进行IQ判决，按星座图调制规则选择距离最小的点作为标准参考位置；/n步骤S4，对接收信号实现采样频率偏差相位跟踪，计算采样频率偏差补偿因子；/n步骤S5，对频域信号进行相位补偿。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于WiFi业务的相位跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，分析信号系统消息；
步骤S2，对数据符号进行残留采样频率偏差相位跟踪；
步骤S3，对数据符号进行IQ判决，按星座图调制规则选择距离最小的点作为标准参考位置；
步骤S4，对接收信号实现采样频率偏差相位跟踪，计算采样频率偏差补偿因子；
步骤S5，对频域信号进行相位补偿。
2.根据权利要求1所述的用于WiFi业务的相位跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
步骤S201，计算数据符号s(i)在每个子载波k上的相位Phs(i)，k，i为数据符号的循环变量；用于表示子载波序号；M是数据符号s(i)子载波总数；
步骤S202，首次计算导频子载波上接收信号载波与理想载波之间的相位差Ph_diffs(i)，p；
步骤S203，计算残偏补偿相位θ1。
3.根据权利要求2所述的用于WiFi业务的相位跟踪方法，其特征在于，所述步骤S201中，通过公式Phs(i),k＝arctan(Is(i)，k/Qs(i)，k)计算数据符号s(i)在每个子载波k上的相位Phs(i)，k，其中，Is(i)，k表示对数据符号s(i)均衡后的频域信号的实部，Qs(i)，k表示对数据符号s(i)均衡后的频域信号的虚部，arctan(x)表示求反正切；所述步骤S202中，通过公式Ph_diffs(i)，p＝Phs(i)，p-Pilots(i)，p首次计算相位差Ph_diffs(i)，p，其中，Phs(i)，p表示导频子载波上接收信号的载波相位，p为子载波的导频部分，p∈k，Pilots(i),p为理想载波的相位。
4.根据权利要求3所述的用于WiFi业务的相位跟踪方法，其特征在于，所述步骤S203中，通过公式计算残偏补偿相位θ1，其中，Np为导频总数。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于WiFi业务的相位跟踪方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过信号的调制模式得到对应的星座图，在其星座点中选出与频域信号距离最小的点作为标准参考位置YIdeal(fs(i))k。
6.根据权利要求4所述的用于WiFi业务的相位跟踪方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下子步骤：
步骤S401，第二次计算导频子载波上接收信号载波与理想载波之间的相位差，并以此作为新的相位差Ph_diffs(i)，p，p为子载波的导频部分；
步骤S402，计算1阶...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋芜，吴建兵，
申请(专利权)人：深圳市极致汇仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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