CN102957505B - 一种802.11噪声信号的处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种802.11噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理方法和装置。802.11信号通过射频接收解调和ADC转换之后，送给数字的基带接收机进行处理，其中对于帧头部分，当进行能量检测或相关序列检测之后，要启动相应的AGC调整和帧头检测操作，在AGC调整和帧头检测成功之后，启动相应的基带接收机的解调解码。为了防止帧头出现噪声误启动AGC调整和帧头检测操作，需要进行能量的判断并启动相应的重启机制，从而达到对帧头准确有效的处理，避免错过有效的帧头，提高基带接收解调的效率，从而达到提高系统吞吐率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及对802.11接收信号帧头的处理技术。
背景技术
经过射频调制发射并通过空中信道传播之后的物理层信号，会不可避免的引入噪声和干扰，当这些信号经过射频解调并进行ADC转换之后，同样会将噪声引入数字基带处理器，正是由于这些噪声的存在，会导致数字基带处理器在AGC调整和帧头检测等环节出现误处理的情况，最终会导致错过有效的信号的帧头，从而错过对有效帧的解调和解码。
为了解决这个问题，要在帧头处理环节引入一些必要的噪声信号处理机制，保证对有效信号及时高效的接收。如图1所示。
在图1中，当能量检测或相关序列检测成功后，并且接着进行的AGC调整进入精调前或精调完成后，如果检测到的信号能量大于设置的阈值，则说明此时的信号为有效信号，而前面的信号大部分都为噪声，所以应该从此刻重新开始进行AGC调整和帧头检测的操作，即重启AGC调整和帧头检测。
发明内容
本发明提供了一种802.11噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理方法和装置。
具体实现方法如下所述：
当信号通过射频的解调和ADC转换之后，做以下的操作实现对噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理。
(1)当信号通过射频接收解调和ADC转换之后，计算t1时间长度的信号能量大小，同时将信号与本地序列进行t2时间长度的互相关操作实现相关序列检测；如果t1时间长度的信号能量大小大于阈值th1，则能量检测成功；如果t2时间长度的相关序列检测值大于相应的阈值，则相关序列检测成功。如果能量检测首先检测成功，则相关序列检测会被屏蔽，反之，如果相关序列检测首先检测成功，则能量检测会被屏蔽，如果同时检测成功，会只保留能量检测成功的结果。即每一帧只能出现一种检测成功的情况。
(2)能量检测或相关序列检测成功后，计算t3时间长度的信号能量大小，根据t3时间长度信号能量大小与相应的阈值th3相比较的结果，进行AGC的n步粗调过程，AGC的n步粗调过程会根据信号能量大小的不同而在调整的数量上有所差异，有不执行粗调到n步粗调都执行的n+1种可能性。在AGC粗调进行的同时会进行帧头检测的操作。
(3)进入AGC精调之前，采样t4时间长度的信号并对信号进行能量大小的计算，将信号能量大小与相应的阈值th4进行比较，如果大于此阈值，则重启AGC粗调和帧头检测，否则，根据当前的信号能量大小与精调目标值的差值，实现AGC的精调处理。
当精调结束后，进行t5时间长度的信号能量大小的计算，将信号能量大小与相应的阈值th5进行比较，如果大于此阈值，则重启AGC粗调和帧头检测，否则，AGC调整结束。
对噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理方法中，对各种时间长度的定义可以根据实际调试的结果存在一定的差异。
对噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理方法中，信号各种能量值可以通过各种方法进行计算，阈值也可以根据实际信号的不同而设置成不同的值。
一种802.11噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理装置，包括能量检测单元，相关序列检测单元，AGC粗调单元，AGC精调单元，能量计算单元，比较单元，帧头检测单元。
能量检测单元通过采样t1时间长度信号，并持续计算t1时间长度信号的能量大小，与相应的阈值th1进行比较来实现能量检测的功能；
相关序列检测单元将采样t2时间长度信号与本地序列持续进行互相关操作，并与相应的阈值th2进行比较，实现相关序列检测的功能；
能量检测或相关序列检测成功后，能量计算单元计算t3时间长度的信号能量大小，比较单元对t3时间长度的信号能量大小与相应的阈值th3进行比较；
AGC粗调单元在能量检测单元和相关序列检测单元分别进行完能量检测和相关序列检测后，根据比较单元对t3时间长度的信号能量大小与相应的阈值th3相比较的结果，实现AGC粗调的操作；
帧头检测单元通过将信号与本地序列进行互相关或将接收信号进行自相关，并与相应的阈值进行比较从而实现帧头检测的功能；
等到粗调和帧头检测结束，能量计算单元采样t4时间长度的信号，进行t4时间长度的信号能量大小的计算，比较单元将此信号能量大小与阈值th4进行比较，如果信号能量大小大于此阈值，则重新启动AGC粗调和帧头检测；如果小于或等于阈值，则AGC精调单元根据当前的信号能量大小与精调目标值的差值开始进行AGC的精调；
在AGC的精调结束之后，采样t5时间长度的信号，能量计算单元进行t5时间长度的信号能量大小的计算，比较单元将此信号能量大小与阈值th5进行比较，如果信号能量大小大于此阈值，则重新启动AGC粗调和帧头检测；如果信号能量小于或等于阈值，则AGC调整结束。
附图说明
图1为AGC精调前后出现重启的信号形式示意图。
图2为本发明中噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理流程图。
图3为本发明中噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图，具体说明本发明。
如图2所示，根据具体的实现方式，包括以下步骤：
步骤201，持续计算0.8us信号的能量大小，当大于阈值时，则能量检测成功；同时将信号与本地序列持续进行一定时长的互相关操作，实现相关序列检测功能，如果大于相应的阈值，则相关序列检测成功。如果能量检测首先检测成功，则相关序列检测会被屏蔽，反之，如果相关序列检测首先检测成功，则能量检测会被屏蔽，如果同时检测成功，会只保留能量检测成功的结果。即每一帧只能出现一种检测成功的情况。
步骤202，AGC粗调。根据0.8us信号能量的大小与相应的阈值相比较的结果，进行AGC的三步粗调过程，当粗调结束后，进入步骤203。本步骤中，AGC的三步粗调过程会根据信号能量大小的不同而在调整的数量上有所差异，有直接跳过粗调到三步粗调都执行的四种可能性。
步骤203，进入AGC精调之前，采样0.8us的信号并对后0.4us的信号进行能量大小的计算，将此信号能量大小与相应的阈值进行比较，如果大于此阈值，则进行步骤204，否则，进入步骤205。
步骤204，重启AGC粗调和帧头检测。
步骤205，AGC精调。根据当前的信号能量值与精调目标值的差值，实现AGC的精调处理，当精调结束后，进入步骤206。
步骤206，类似步骤203，进行0.4us的信号能量大小的计算，将此信号能量大小与相应的阈值进行比较，如果大于此阈值，则进行步骤207，否则，进入步骤208。
步骤207，重启AGC粗调和帧头检测。
步骤208，AGC调整结束。
图3为本发明中对噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理的一个较佳装置示意图，如图中301所示，包括能量检测单元3011，相关序列检测单元3012，AGC粗调单元3013，帧头检测单元3014，能量计算单元3015，比较单元3016，AGC精调单元3017。
能量检测单元3011：通过采样0.8us的信号，并持续计算0.8us信号的能量大小，与相应的阈值进行比较来实现能量检测的功能。
相关序列检测单元3012：将采样的一定时长的信号与本地序列持续进行互相关操作，并与相应的阈值进行比较，从而实现相关序列检测的功能。
AGC粗调单元3013：根据接收信号能量大小的判断，实现从不进行粗调到AGC三步粗调都进行的四种调整中的一种。
帧头检测单元3014：通过将接收信号与本地序列进行互相关或将接收信号进行自相关，并与相应的阈值进行比较从而实现帧头检测的功能。
能量计算单元3015：通过采样0.8us的信号，并计算0.8us信号的能量大小来实现能量计算单元的功能。
比较单元3016：将能量计算单元3015的结果与相应的阈值进行比较来实现比较单元的功能。
AGC精调单元3017：根据当前的信号能量值与精调目标值的差值，将射频的增益值调整到接近精调目标值的值，从而实现AGC的精调处理。
以上提供的仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种802.11噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理方法，其特征在于步骤如下：
(1)当信号通过射频接收解调和ADC转换之后，计算t1时间长度的信号能量大小，同时将信号与本地序列进行t2时间长度的互相关操作实现相关序列检测；如果t1时间长度的信号能量大小大于阈值th1，则能量检测成功；如果t2时间长度的相关序列检测值大于相应的阈值th2，则相关序列检测成功；
(2)能量检测或相关序列检测成功后，进行AGC粗调和帧头检测，其中，AGC粗调是根据计算t3时间长度的信号能量大小，与相应的阈值th3相比较的结果来进行调整；
(3)等到粗调结束，采样t4时间长度的信号，并进行t4时间长度的信号能量大小的计算，将此信号能量大小与阈值th4进行比较，如果信号能量大小大于此阈值，则重新启动AGC粗调和帧头检测；如果小于或等于阈值，则根据当前的信号能量大小与精调目标值的差值开始进行AGC的精调；
(4)在AGC的精调结束之后采样t5时间长度的信号，并进行t5时间长度的信号能量大小的计算，将此信号能量大小与阈值th5进行比较，如果信号能量大小大于此阈值，则重新启动AGC粗调和帧头检测；如果信号能量大小小于或等于此阈值，则AGC调整结束。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果能量检测首先检测成功，则相关序列检测会被屏蔽，反之，如果相关序列检测首先检测成功，则能量检测会被屏蔽，如果同时检测成功，会只保留能量检测成功的结果，即每一帧只出现一种检测成功的情况。
3.一种802.11噪声信号误启AGC调整和帧头检测的处理装置，其特征在于，包括能量检测单元，相关序列检测单元，AGC粗调单元，AGC精调单元，能量计算单元，比较单元，帧头检测单元，其中：
能量检测单元通过采样t1时间长度信号，并持续计算t1时间长度信号的能量大小，与相应的阈值th1进行比较来实现能量检测的功能；
相关序列检测单元将采样t2时间长度信号与本地序列持续进行互相关操作，并与相应的阈值th2进行比较，实现相关序列检测的功能；
能量检测或相关序列检测成功后，能量计算单元计算t3时间长度的信号能量大小，比较单元对t3时间长度的信号能量大小与相应的阈值th3进行比较；
AGC粗调单元在能量检测单元和相关序列检测单元分别进行完能量检测和相关序列检测后，根据比较单元对t3时间长度的信号能量和与相应的阈值th3相比较的结果，实现AGC粗调的操作；
帧头检测单元通过将信号与本地序列进行互相关或将接收信号进行自相关，并与相应的阈值进行比较从而实现帧头检测的功能；
等到粗调和帧头检测结束，能量计算单元采样t4时间长度的信号，进行t4时间长度的信号能量大小的计算，比较单元将此信号能量大小与阈值th4进行比较，如果信号能量大小大于此阈值，则重新启动AGC粗调和帧头检测；如果小于或等于此阈值，则AGC精调单元根据当前的信号能量大小与精调目标值的差值开始进行AGC的精调；
在AGC的精调结束之后，采样t5时间长度的信号，能量计算单元进行t5时间长度的信号能量大小的计算，比较单元将此信号能量大小与一个阈值th5进行比较，如果信号能量大小大于此阈值，则重新启动AGC粗调和帧头检测；如果信号能量小于或等于阈值，则AGC调整结束。
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