CN107360113B

CN107360113B - 一种带宽判断和符号同步方法及装置

Info

Publication number: CN107360113B
Application number: CN201710613511.4A
Authority: CN
Inventors: 朱嘉俊
Original assignee: Shenzhen Xinzhi Lian Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Quanzhi online Co.,Ltd.
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2019-11-22
Anticipated expiration: 2037-07-25
Also published as: CN107360113A

Abstract

本发明公开了一种带宽判断和符号同步方法及装置，方法包括步骤：A1、确定接收信号中帧字段L‑STF的结束位置；A2、将帧字段L‑STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列；A3、对所述互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列，根据所述平滑能量估计值序列确定符号同步位置和当前带宽值。本发明降低了数字电路架构设计的复杂度，有着较低的计算量因此具有实时性，本发明避开了使用绝对门限判定峰值的模式，还有着较好抗多径信道与抗干扰的能力。

Description

一种带宽判断和符号同步方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于802.11ac的带宽判断和符号同步方法及装置。

背景技术

相比旧有的IEEE 802.11协议，IEEE 802.11ac将信号传输带宽的选择从20MHz与40MHz增加至20MHz、40MHz、80MHz以及160MHz。使传输速率得到了较大的提升。面对多种信号传输带宽，接收机是否能准确对发送帧的信号带宽进行准确判断是解调过程的一项至关重要的环节。与此同时，如果符号同步操作出错，帧解调一般都会失败，所以符号同步也是一项非常重要的环节。

图1是802.11ac与旧有协议的所有发送帧结构。VHT是802.11ac协议的帧结构。一般来说，L-STF是用于帧检测，粗频偏估计以及AGC调整的。L-LTF则是用于做符号同步，精频偏估计，信道估计等操作。值得注意的是，HT-GF mode是一种特殊帧，因为它没有L-STF与L-LTF，所以由HT-STF与HT-LTF来承担以上功能。至于L-SIG、HT-SIG、VHT-SIG-A、VHT-SIG-B(统称为SIG field)，它们装载DATA传输模式的信息。接收机解调SIG field获取传输模式信息后可对DATA进行正确地解调。其中信号带宽也是SIG field所装载的一项信息。协议规定了STF(L-STF与HT-STF)和LTF(L-LTF与HT-LTF)的数值。所以，接收机本地寄存器一般存有L-LTF与HT-LTF数值，并将其与接收帧进行互相关，一旦本地LTF与接收信号LTF对齐，互相关即产生较大峰值，从而实现符号同步功能。802.11ac的信号带宽种类为20MHz，40MHz，80MHz以及160MHz。对于L-STF，L-LTF以及SIG field都是只有20MHz的带宽形式。但是为了与DATA field的带宽对齐，L-STF、L-LTF与SIG field会被复制到其他20MHz的带宽上与DATA field的带宽对齐。如图2所示，在80MHz的信号带宽下、L-STF、L-LTF与SIG field字段都是以20MHz带宽形式复制到4个20MHz带宽上。HT-STF、HT-LTF、DATA field则是无复制地分布在整个信号带宽上。值得注意的是，假如此帧为Legacy mode，DATA field也是以20MHz带宽形式复制到4个20MHz带宽上。

根据802.11ac协议规定，VHT AP可运行20MHz BSS(Basic Service Set，基本服务集)、20MHz/40MHz BSS、20MHz/40MHz/80MHzBSS以及20MHz/40MHz/80MHz/160MHz BSS。比如，对于20MHz/40MHz/80MHz BSS,接收机会在被指定的80MHz传输带宽下接收信号，但是接收信号的带宽可能是20MHz，40MHz或者80MHz。除了20MHz BSS，其他BSS的传输带宽都被划分为一个20MHz带宽主信道(Primary channel)与若干个20MHz带宽的辅信道(Secondarychannel)。比如说，20MHz/40MHz/80MHz BSS存在4个20MHz带宽信道，其中一个为主信道，其余三个为辅信道。而接收信号带宽一定包括了主信道。在接收过程中，接收机只能预先知道被指定的传输带宽以及主信道位置，但是信号带宽却是未知的。为了正确解调DATA field，接收机必须在DATA field到来之前判定出信号带宽。目前针对802.11a/g/n/ac实现符号同步的技术有很多，普遍的做法是利用本地寄存器存有的L-LTF或者HT-LTF的数值与接收帧进行互相关计算；当本地LTF与接收帧LTF对齐时互相关将存在较大峰值，从而实现符号定时。但是噪声与多径信道的干扰都给峰值判别增加了难度。针对802.11n/ac带宽判断的技术也存在不少。其中，一部分是在主信道内先对SIG field进行解调并得到SIG field装载的带宽信息判定出信号带宽，然后相应地对后续的HT-LTF、DATA field进行处理。此类方法不足之处在于SIG field在其他辅信道的复制部分不能地充分被利用起来，因为接收机可以对复制在各个子信道的SIG field进行最大比合并提高信噪比，从而提升SIG field解调的准确度。另一个不足点是，从20MHz带宽的SIG field切换到其他带宽的HT-LTF与DATAfield，会增加接收机架构实现的复杂度。所以，另一部分技术是在SIG field之前的L-STF或者L-LTF就预先判定出信号带宽，但是如何在噪声与多径信道干扰下更准确地预先判定信号带宽，则是一个难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于802.11ac的带宽判断和符号同步方法及装置，克服现有技术带宽判断和符号同步方法复杂度较高、准确性较低、稳健性不强的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种带宽判断和符号同步方法，包括步骤：

A1、确定接收信号中帧字段L-STF的结束位置；

A2、将帧字段L-STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列；

A3、对所述互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列，根据所述平滑能量估计值序列确定符号同步位置和当前带宽值。

根据本发明的实施例，所述步骤A3包括步骤：B1、在所述平滑能量估计值序列中找出最大峰值，由所述最大峰值确定符号同步位置。

根据本发明的实施例，所述步骤A3包括步骤：C1、设置能量门限值序列，将所述能量门限值序列与所述平滑能量估计值序列进行比较检验，如果一个子信道的所述平滑能量估计值序列通过了比较检验，则确定所述子信道具有信号传输值，具有信号传输值的子信道带宽值的和值即为当前带宽值。

根据本发明的实施例，所述步骤A1包括步骤：对主信道进行GI2信号检测，根据所述GI2信号确定L-STF的结束位置。

根据本发明的实施例，所述步骤C1包括步骤：计算各个子信道的功率值，利用所述功率值对已通过比较检验的子信道进行第二次检验，如果所述子信道未通过第二次检验则确定所述子信道不具有信号传输值。

一种带宽判断和符号同步装置，包括GI2检测器、运算单元、符号同步判决器和信道带宽判决器，所述运算单元分别与所述GI2检测器、所述符号同步判决器和所述信道带宽判决器相连，所述GI2检测器用于检测GI2信号，确定接收信号中帧字段L-STF的结束位置，所述运算单元用于将帧字段L-STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列，对所述互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列，所述符号同步判决器用于根据所述平滑能量估计值序列确定符号同步位置，所述信道带宽判决器用于根据所述平滑能量估计值序列确定当前带宽值。

根据本发明的实施例，所述运算单元包括依次相连的本地LTF寄存器、互相关运算器和平滑滤波器，所述本地LTF寄存器用于存储LTF数据序列，所述互相关运算器用于将帧字段L-STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列，所述平滑滤波器用于对所述互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列。

根据本发明的实施例，所述信道带宽判决器包括依次相连的信号检测器和信道筛选器，所述信号检测器用于设置能量门限值序列，将所述能量门限值序列与所述平滑能量估计值序列进行比较检验，所述信道筛选器用于确定通过比较检验的子信道并确定所述子信道是否具有信号传输值，根据具有信号传输值的子信道带宽值的和值确定当前带宽值。

根据本发明的实施例，所述符号同步判决器在所述平滑能量估计值序列中找出最大峰值，由所述最大峰值确定符号同步位置。

根据本发明的实施例，所述运算单元还包括子信道功率计算器，所述子信道功率计算器用于计算子信道功率值，所述信道筛选器利用所述功率值对已通过比较检验的子信道进行第二次检验，如果所述子信道未通过第二次检验则确定所述子信道不具有信号传输值。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明将带宽判断部分放在SIGfield之前，降低了数字电路架构设计的复杂度，本发明无需使用傅立叶变换把信号转换到频域，再进行带宽判断，有效降低带宽判断带来的延时，有着较低的计算量因此具有实时性，本发明避开了使用绝对门限判定峰值的模式，而是分析平滑的互相关幅度跳变过程来判定符号是否同步以及子信道是否有需要接收的WIFI信号，此方法除了能够提升接收机的接收性能，还有着较好抗多径信道与抗干扰的能力。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为802.11协议发送帧结构示意图；

图2为80MHz带宽下帧字段分布方式示意图；

图3为本发明带宽判断和符号同步装置示意图；

图4为本发明带宽判断和符号同步装置实施例示意图；

图5为本发明子信道运算单元示意图；

图6为本发明互相关平滑能量分布示意图；

图7为本发明符号同步方法流程图；

图8为本发明信号检测方法流程图；

图9为本发明符号同步与带宽判断失误次数对比表。

具体实施方式

本发明基于802.11ac的带宽判断和符号同步方法，包括步骤：

A1、确定接收信号中帧字段L-STF的结束位置；

根据本发明的具体实施例，所述步骤A3包括步骤：B1、在所述平滑能量估计值序列中找出最大峰值，由所述最大峰值确定符号同步位置。所述步骤A3包括步骤：C1、设置能量门限值序列，将所述能量门限值序列与所述平滑能量估计值序列进行比较检验，如果一个子信道的所述平滑能量估计值序列通过了比较检验，则确定所述子信道具有信号传输值，具有信号传输值的子信道带宽值的和值即为当前带宽值。所述步骤A1包括步骤：对主信道进行GI2信号检测，根据所述GI2信号确定L-STF的结束位置。所述步骤C1包括步骤：计算各个子信道的功率值，利用所述功率值对已通过比较检验的子信道进行第二次检验，如果所述子信道未通过第二次检验则确定所述子信道不具有信号传输值。

如图3和图4所示，本发明基于802.11ac的带宽判断和符号同步装置包括GI2检测器、运算单元、符号同步判决器和信道带宽判决器，运算单元分别与GI2检测器、符号同步判决器和信道带宽判决器相连，GI2检测器用于检测GI2信号，确定接收信号中帧字段L-STF的结束位置，运算单元用于将帧字段L-STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列，对互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列，符号同步判决器用于根据平滑能量估计值序列确定符号同步位置，信道带宽判决器用于根据平滑能量估计值序列确定当前带宽值。根据本发明的具体实施例，运算单元包括依次相连的本地LTF寄存器、互相关运算器和平滑滤波器，本地LTF寄存器用于存储LTF数据序列，互相关运算器用于将帧字段L-STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列，平滑滤波器用于对互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列。信道带宽判决器包括依次相连的信号检测器和信道筛选器，信号检测器用于设置能量门限值序列，将能量门限值序列与平滑能量估计值序列进行比较检验，信道筛选器用于确定通过比较检验的子信道并确定子信道是否具有信号传输值，根据具有信号传输值的子信道带宽值的和值确定当前带宽值。符号同步判决器在平滑能量估计值序列中找出最大峰值，由最大峰值确定符号同步位置。运算单元还包括子信道功率计算器，子信道功率计算器用于计算子信道功率值，信道筛选器利用功率值对已通过比较检验的子信道进行第二次检验，如果子信道未通过第二次检验则确定子信道不具有信号传输值。

本发明在主信道使用一种GI2检测器，检测STF部分的结束位置(GI2部分)。此举可以让接收机较为准确地知道接收信号GI2的位置，并且可以做出一定延时略过GI2。因为后续的符号同步以及带宽判断都容易被GI2干扰。GI2检测器的方法不在本发明范围内，可用不同方法去实现。当检测到GI2并且进行一定延时略过GI2后，本发明装置即可开始运作。首先本装置会在所有信道使用本地LTF寄存器里存储的LTF数值与接收信号在互相关运算器进行互相关运算。互相相关运算值会送进平滑滤波器进行平滑滤波(也是互相关能量估计)。根据主信道能量估计的变化过程，符号同步判决器得出符号同步位置。另外，根据各个信道能量估计的变化过程，信道带宽判决器会进行一系列逻辑操作，最终得出信号带宽值。

运算单元

运算单元主要负责本装置的运算。此模块由互相关运算器、本地LTF寄存器，平滑滤波器组成。输入为接收信号；输出互相关能量值。本装置最高支持160MHz传输带宽，即8个20MHz带宽子信道。所以，如图5所示，运算单元需要同步地在最多8个子信道上进行相同的运算工作。

每个子信道接收信号都会与本地LTF寄存器的LTF数据序列进行相关，输出的相关值为：

其中，(1)ξ_i代表发送的LTF序列的第i个元素；(2)N_LTS为本地LTF数据序列的长度，即64。(3)y_n(i)代表相位旋转后的在采样时刻i的接收信号。(4)n为子信道的索引。(5)k为时间样点的索引。最后，互相关运算器会连续地输出η_n(k)给平滑滤波器。

η_n(k)会被送进长度为17时间样点的平滑滤波器，计算平滑能量：

(1)N_Filter表示滤波器长度，长度为17。

平滑能量分布方式如图6所示。从图6可知，一旦本地LTF数据序列与子信道的接收信号匹配上，将出现互相关峰值，此峰值在平滑能量的体现是一个高斜率。随时间增长，平滑能量的包络最终形成一个柱型。

符号同步判决器

如图7所示，参照平滑能量分布，具体的确定符号同步位置的流程如下：

在说明具体的方法流程之前先由表1解释使用的参数：

表1

(1)设不稳定区域(unstable area)为平滑能量索引i＝[0,ustable_boundary]。设valid_search＝0，peak_value＝0，peak_value_final＝0，索引i＝1。(GI2检测后，接收位置应该停留在STF与GI2的交接位置。GI2长度为32点。所以若想设定较为正确的不稳定区域，unstable_boundary应该为32。i即为GI检测后的接收位置索引，本方法的算法过程是一个循环过程，每次循环i会累加1，即接收位置往前移动一个样点，当i>unstable_boundary，则接收位置移动离开不稳定区域。)

(2)如果valid_search＝0，跳转至步骤(3)，否则跳转至步骤(6)。

(3)当索引i处于unstable area，跳转至步骤(4)。如果i已经离开unstable area，跳转至步骤(4)。

(4)判定是否E_n(i)≥(siir_serch_thresh+0.5)·E_n(i-1)，如果判定为是，则认为已经找到本地LTF与接收信号LTF的匹配范围，valid_search置为1，并跳转至步骤(6)。如果判定为否，则本地LTF与接收信号LTF未匹配，跳转至步骤(8)。

(5)判定是否E_n(i)≥(siir_serch_thresh)·E_n(i-1)，如果判定为是，则认为已经找到本地LTF与接收信号LTF匹配范围，valid_search置为1，并跳转至步骤(6)。如果判定为否，则本地LTF与接收信号LTF未匹配，跳转至步骤(8)。

(6)当valid_search置为1，如果E_n(i)≥peak_value，则peak_value＝E_n(i)，peak_position＝i，并且count＝0；否则，count＝count+1。最后，跳转至步骤(7)。

(7)如果count＝siir_maxcount-1，则认为最终的平滑能量最大峰值已经找到，即peak_value_final＝peak_value，peak_position_final＝peak_position，此时符号同步位置(FFT开窗位置)定为peak_position_final减去siir_buf_len-1；最终跳转至步骤(9)，如果count＜siir_maxcount-1，为确定平滑能量最大峰值，跳转至步骤(8)。

(8)索引i:＝i+1，判定是否i＞siir_maxlen；如果判定为是，同步失败siir_search_fail＝1，否则，跳转至步骤(2)。

(9)算法结束。

带宽判决器

带宽判决器分为两个子模块，分别为信号检测器和信道筛选器。

信号检测器

信号检测器透过平滑能量的包络过程来判定信道里是否有潜在信号。如图8所示，信号检测器针对每个子信道的工作流程如下：

在说明具体的工作流程之前先由表2解释使用的参数：

表2

(1)设不稳定区域(unstable area)为平滑能量索引i＝[0,ustable_boundary]。设valid_search_0＝0，valid_search_1＝0，BW_valid＝0，compared_value＝E_n(0)，索引i＝1。

(2)如果valid_search_0＝0并且valid_search_1＝0，跳转至步骤(3)，如果valid_search_0＝1，跳转至步骤(7)。如果valid_search_1＝1，跳转至步骤(10)。(3)当索引i处于unstable area，跳转至步骤(4)。如果i已经离开unstable area，跳转至步骤(5)。

(4)判定是否E_n(i)≥(siir_bw_high_thresh+0.5)·E_n(i-1)(siir_bw_high_thresh是一个较高的能量门限)。如果判定为是，则认为有潜在信号，将valid_search_0置为1，并跳转至步骤(7)。如果判定为否，将valid_search_0与counter_0都置为0，设compared_value＝E_n(i)，并跳转至步骤(13)。

(5)判定是否E_n(i)≥(siir_bw_high_thresh)·compared_value，如果判定为是，将valid_search_0置为1，并跳转至步骤(7)。如果判定为否，将valid_search_0与counter_0都置为0，并跳转至步骤(6)。

(6)判定是否E_n(i)≥(siir_bw_low_thresh)·compared_value(siir_bw_low_thresh一个较低的能量门限)。如果判定为是，将valid_search_1置为1，并跳转步骤(10)。如果判定为否，将valid_search_1与counter_1都置为0，设compared_value＝E_n(i)，并跳转步骤(13)。

(7)当valid_search_0置为1，如果

E_n(i)≥(siir_bw_high_thresh)·compared_value，设counter_0:＝counter_0+1，并跳转至步骤(8)；否则将counter_0与valid_search_0置为0，并设compared_value＝E_n(i)，并跳转至步骤(13)。

(8)判定是否E_n(i)≥(siir_bw_top_thresh)·compared_value(siir_bw_top_thresh一个最高能量门限)，如果判定为是，则pwr_esti_invalid＝1。跳转至步骤(9)。

(9)如果counter_0＝siir_bw_high_maxcount(siir_bw_high_maxcount是counter_0计数器的一个门限值)，判定此信道有接收信号，设BW_valid＝1，BW_valid_index＝i，并跳转至步骤(14)；否则跳转至步骤(13)

(10)当valid_search_1置为1，如果

E_n(i)≥(siir_bw_low_thresh)·compared_value，设counter_1:＝counter_1+1，并跳转至步骤(11)；否则将counter_1＝0与valid_search_1＝0，并设compared_value＝E_n(i)，并跳转至步骤(13)。

(11)如果counter_1≤siir_bw_low_maxcount，跳转至步骤(12)，否则将counter_1＝0与valid_search_1＝0，并设compared_value＝E_n(i)，并跳转至步骤(13)。

(12)如果E_n(i)≥(siir_bw_top_thresh)·compared_value，pwr_esti_invalid＝1。另外，如果E_n(i)≥(siir_bw_low2_thresh)·compared_value，设BW_valid＝1，BW_valid_index＝i，并跳转至步骤(14)，否则跳转至步骤(13)。

(13)索引i:＝i+1。如果i＞siir_maxlen，则判定此信道无信号BW_valid＝0，并跳转至步骤(14)；否则跳转至步骤(2)。

(14)算法结束。

信道筛选器

信号检测器流程结束后，各天线的各信道上已经检测出是否有潜在WIFI信号。此时，信道筛选器根据信号检测器输出的结果进行筛选工作并判决出信号带宽。

信号检测器的输出结果如表3所示，

表3

子信道检验输出结果	天线索引号	子信道索引号
			BW_valid_0a	1	0
BW_valid_1a	1	1
			BW_valid_2a	1	2
BW_valid_3a	1	3
			BW_valid_0b	2	0
BW_valid_1b	2	1
			BW_valid_2b	2	2
BW_valid_3b	2	3
			BW_valid_index_0a	1	0
BW_valid_index_1a	1	1
			BW_valid_index_2a	1	2
BW_valid_index_3a	1	3
			BW_valid_index_0b	2	0
BW_valid_index_1b	2	1
			BW_valid_index_2b	2	2
BW_valid_index_3b	2	3
			pwr_esti_invalid_0a	1	0
pwr_esti_invalid_1a	1	1
			pwr_esti_invalid_2a	1	2
pwr_esti_invalid_3a	1	3
			pwr_esti_invalid_0b	2	0
pwr_esti_invalid_1b	2	1
			pwr_esti_invalid_2b	2	2
pwr_esti_invalid_3b	2	3

如表4所示，子信道功率计算器(AGC调制功率计算模块)会提供个子信道的功率情况：

表4

子信道功率值	子信道索引号)
		power_ltf_0	0
power_ltf_1	1
		power_ltf_2	2
power_ltf_3	3

根据以上的参数，信道筛选器会进行三步淘汰机制，对各信道进行筛选。

第一步：在多条线链路下选择出代表该信道的参数。如果接收机只是一条天线链路，这一步可省略。选择方式如下：

(1)如果天线1与天线2在该信道的BW_valid都置为1，则选择天线1参数。比如在子信道1，会有如下结果：

BW_valid_1＝BW_valid_1a

BW_valid_index_1＝BW_valid_index_1a

pwr_esti_invalid_1＝pwr_esti_invalid_1a

(2)如果在两条天线链路下，只有其中一条天线链路在该信道的BW_valid是置为1的。那么选择BW_valid＝1的那条天线链路。比如在子信道1只有天线链路2才有BW_valid＝1，则有如下结果：

BW_valid_1＝BW_valid_1b

BW_valid_index_1＝BW_valid_index_1b

pwr_esti_invalid_1＝pwr_esti_invalid_1b

(3)如果没有任何天线链路在该信道有BW_valid置为1，代表该信道不存潜在WIFI信号。如果在子信道3发送这类情况，则有如下结果：BW_valid_3＝0

第二步：如果该副信道的bw_valid_index偏离主信道的bw_valid_index大于BW_valid_range，则判该副信道无有效WIFI信号(可能是一个WIFI干扰信号)，即BW_valid＝0。对各信道的BW_valid更新完后，进入下一步。设定BW_valid_range是因为假如两信道同属信号源，那么他们应该会同时间到达，但是多径信道的延时扩展以及其他接收端的因素会造成两信道有时间差异，此参数可通过仿真经验设定，一般应该大于等于16样点(IEEE802.11OFDM的GI长度)。假设超过BW_valid_range，可认为两信道信号不同属一个信号源，因而可以放弃辅信道信号，只接收主信道。

比如，子信道0为主信道，子信道2为副信道，

如果|BW_valid_index_2-BW_valid_index_0|＞BW_valid_range，则BW_valid_2＝0

第三步：从前面AGC的调整，可得到各信道的功率情况。以最大功率并BW_valid＝1的信道作为基准，计算其他pwr_esti_invalid＝0的信道与基准信道的功率差的百分比。假如该信道的功率差百分比大于0.96，则BW_valid＝0。对于pwr_esti_invalid＝1的信道可旁路第三步的淘汰机制。

比如子信道3的功率最大，并且它的BW_valid＝1。

子信道1的功率差百分比的计算公式如下：

如果power_diff_1＞0.96，则BW_valid_1＝0。

经过以上三步的淘汰，BW_valid依然置为1的信道最终被判为有效。

如图9所示，本发明的总体性能要优于近似方案。比如SNR为10dB下，实验1000次，本发明的符号同步错误与带宽判断错误次数的总和为3次，而近似方案的符号同步错误与带宽判断错误次数为13次。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims

1.一种带宽判断和符号同步方法，其特征在于，包括步骤：

A1、确定接收信号中帧字段L-STF的结束位置；

A3、对所述互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列，根据所述平滑能量估计值序列确定符号同步位置和当前带宽值；

其中，所述步骤A3中，根据所述平滑能量估计值序列确定符号同步位置和当前带宽值的方式包括步骤：

B1、在所述平滑能量估计值序列中找出最大峰值，由所述最大峰值确定符号同步位置；

C1、设置能量门限值序列，将能量门限值序列与所述平滑能量估计值序列进行比较检验，如果一个子信道的所述平滑能量估计值序列通过了比较检验，则确定所述子信道具有信号传输值，具有信号传输值的子信道带宽值的和值即为当前带宽值。

2.根据权利要求1所述的带宽判断和符号同步方法，所述步骤A1包括步骤：对主信道进行GI2信号检测，根据所述GI2信号确定L-STF的结束位置。

3.根据权利要求1所述的带宽判断和符号同步方法，所述步骤C1包括步骤：计算各个子信道的功率值，利用所述功率值对已通过比较检验的子信道进行第二次检验，如果所述子信道未通过第二次检验则确定所述子信道不具有信号传输值。

4.一种带宽判断和符号同步装置，其特征在于：包括GI2检测器、运算单元、符号同步判决器和信道带宽判决器，所述运算单元分别与所述GI2检测器、所述符号同步判决器和所述信道带宽判决器相连，所述GI2检测器用于检测GI2信号，确定接收信号中帧字段L-STF的结束位置，所述运算单元用于将帧字段L-STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列，对所述互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列，所述符号同步判决器用于根据所述平滑能量估计值序列确定符号同步位置，所述信道带宽判决器用于根据所述平滑能量估计值序列确定当前带宽值；

所述符号同步判决器在所述平滑能量估计值序列中找出最大峰值，由所述最大峰值确定符号同步位置；

所述信道带宽判决器包括依次相连的信号检测器和信道筛选器，所述信号检测器用于设置能量门限值序列，将所述能量门限值序列与所述平滑能量估计值序列进行比较检验，所述信道筛选器用于确定通过比较检验的子信道并确定所述子信道是否具有信号传输值，根据具有信号传输值的子信道带宽值的和值确定当前带宽值。

5.根据权利要求4所述的带宽判断和符号同步装置，其特征在于：所述运算单元包括依次相连的本地LTF寄存器、互相关运算器和平滑滤波器，所述本地LTF寄存器用于存储LTF数据序列，所述互相关运算器用于将帧字段L-STF结束位置之后的各个子信道采样信号序列与接收端存储的LTF数据序列依次进行互相关运算得到互相关运算值序列，所述平滑滤波器用于对所述互相关运算值序列进行平滑能量估计得到平滑能量估计值序列。

6.根据权利要求4所述的带宽判断和符号同步装置，其特征在于：所述运算单元还包括子信道功率计算器，所述子信道功率计算器用于计算子信道功率值，所述信道筛选器利用所述功率值对已通过比较检验的子信道进行第二次检验，如果所述子信道未通过第二次检验则确定所述子信道不具有信号传输值。