CN107911329B - 一种信号分析仪ofdm信号解调方法 - Google Patents

一种信号分析仪ofdm信号解调方法 Download PDF

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CN107911329B CN201711126196.9A CN201711126196A CN107911329B CN 107911329 B CN107911329 B CN 107911329B CN 201711126196 A CN201711126196 A CN 201711126196A CN 107911329 B CN107911329 B CN 107911329B
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    • H04L27/2657—Carrier synchronisation

Abstract

本发明公开了一种信号分析仪OFDM信号解调方法，该方法基于信号分析仪平台，采用纯软件方式设计一种OFDM信号完整解调测试分析方案，使信号分析仪具备OFDM信号解调测试功能，以满足WLAN发射设备中OFDM信号的调制质量测试需求，同时也为无线通信标准中OFDM信号的测试提供通用解调测试手段。该方法主要包括脉冲搜索、采样率变换、帧同步、载波同步、OFDM符号解调、信道估计与均衡、调制参数解析、导频跟踪和解码及参数输出等步骤。由于本发明采用纯软件方式实现，成本小，可移植性好；同时采用了导频跟踪技术实现了高精度解调及参数计算，可满足高精度测量仪器的OFDM信号解调测试需求。

Description

一种信号分析仪OFDM信号解调方法
技术领域
本发明涉及一种信号分析仪OFDM信号解调方法。
背景技术
随着无线通信技术的飞速发展，无线局域网(WLAN)及其产品应用广泛，如短距离无线通信、工业控制、智能家居等。广泛的应用、众多的无限设备隐藏着巨大的市场测试需求。同时信号分析仪作为电子通信领域的重要测试仪表，目前已从基本的频谱测试发展为集频谱功率测试、设备故障诊断、复杂调制信号分析等功能于一体的多功能仪表。
而目前的WLAN设备其采用的重要信号传输技术为正交频分复用(OFDM)技术，因此信号分析仪若对WLAN设备进行测试则必须具备OFDM信号的测试能力。
OFDM是一种多载波传输技术，其基本思想是把高速数据流串并变换为N路速率较低的子数据流，并通过IFFT用它们分别去调制N路正交的子载波，形成一个OFDM符号，然后将OFDM符号并串转换再加入保护间隔进行传输，其调制原理如图1所示。
OFDM技术拥有众多的优良特性：(1)子载波之间正交，在频谱重叠的情况下，仍然可以实现子载波信号的分离，频谱利用率高；(2)将高速的数据流通过串并变换分配到相对速度较低的若干子信道中进行传输，使每个子信道中的符号周期相对增大，提高了抗多径及频率选择性衰落能力；(3)增加保护间隔(循环前缀)有效克服了码间串扰；(4)利用IFFT与FFT变换实现调制和解调，实现高效，运算速度快。
正是由于其上述特征，OFDM技术被多种无限通信标准采用作为其物理层传输技术，其中无限局域网(WLAN)就是其重要应用之一。目前公开文献中的OFDM信号解调方法多基于解调器，采用硬件电路方案实现，其解调方案如图2所示。
射频输入信号经前端变频接收、抗混叠滤波、ADC采集、数字下变频和抽取滤波得到基带IQ数据，之后进行OFDM信号的解调。其解调部分主要包括信号检测、载波同步、OFDM符号解调、解码等步骤。基带IQ数据经门限阈值判定实现输入信号检测，利用锁相环进行载波同步。在完成载波同步处理后通过去保护间隔及FFT运算实现OFDM符号的解调，最后对解调后的信号进行解码实现对传输信息的恢复。从信号检测至最终解码多采用FPGA+DSP架构实现，在接收机中通常也被称为OFDM解调器。
现有技术方案多用于设计解调器，基于FPGA+DSP硬件架构，成本高、可移植性差。目前OFDM解调方案多应用于接收机，目的是进行信息接收，对于解调星座质量要求不高，同时也不进行调制误差等参数的计算。而与接收机不同，信号分析仪主要用途为对信号进行测试分析，并通过对信号的测试分析实现对被测设备的测试，其测试结果对测量精度要求较高，因而现有技术方案多不适合信号分析仪。
发明内容
本发明的目的在于提出一种信号分析仪OFDM信号解调方法，其解调测试精度高，且可以分析调制误差等参数，最终满足OFDM发射机等设备的测试分析需求。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种信号分析仪OFDM信号解调方法，包括如下步骤：
s1.脉冲搜索
对于采用脉冲形式的OFDM信号，在对其解调前需要首先进行脉冲捕获操作；
s2.采样率变换
将采集到的OFDM信号通过采样率变换变换到某一固定解调带宽；
s3.帧同步
在变换至上述固定解调带宽后，需要进行OFDM信号的帧同步；
对于WLAN脉冲，OFDM制式物理层规范在帧结构中定义了两种前导符号，其中包括10个短前导符号和2个长前导符号，两种前导符号均可用于帧同步；
具体方法采用循环相关法，即：设接收信号为r，滑动窗口长度为L，接收信号通过与其延迟D个采样值共扼相乘累加取模进行帧同步检测；
Cn表示计算接收信号和其延时在n时刻的互相关系数，如式(1)所示：
Figure GDA0002427820190000021
其中r*表示接收信号r的共轭；
Pn为计算互相关系数窗口期间接收信号的能量，如式(2)所示，用于判决统计的归一化；
Figure GDA0002427820190000022
最后经过式(3)进行统计判决：
Figure GDA0002427820190000023
其中，Mn表示用于判决统计的归一化值；
s4.载波同步
设Δf为接收机与发射机的残留频偏，帧同步后训练序列相关运算如(4)式所示：
Figure GDA0002427820190000031
其中，z为接收训练序列的相关运算值，rn表示接收训练序列n时刻样值，
Figure GDA0002427820190000032
表示接收训练序列n+D时刻样值的共轭，Sn表示理想训练序列n时刻样值，Sn+D表示理想训练序列n+D时刻样值，Ts为采样周期，
Figure GDA0002427820190000033
表示Sn+D的共轭；
式(4)的频偏估计为：
Figure GDA0002427820190000034
其中，
Figure GDA0002427820190000035
表示频偏估计值；
s5.OFDM符号解调
首先去除OFDM符号之间加入的保护间隔，然后利用FFT实现OFDM符号的解调；
s6.信道估计与均衡
OFDM制式WLAN信号帧结构中，前导序列的两个长训练符号用于信道估计；两个长训练符号的内容一致，因此二者的平均可用于改善信道估算质量，如公式(6)所示：
Figure GDA0002427820190000036
其中，
Figure GDA0002427820190000037
表示k号子载波的信道估计值，R1,k、R2,k为经过FFT后的接收符号，Xk为训练符号，Hk为k号子载波的信道响应，W1,k、W2,k分别表示第一个及第二个长训练符号经FFT变换后的k号子载波处噪声，Xk *表示Xk的共轭；
在信道特性已知的情况下，信道均衡采用频域相除即可实现均衡；
设k号子载波上接收到的符号采样值为Sk，则均衡结果
Figure GDA0002427820190000038
为：
Figure GDA0002427820190000039
s7.调制参数解析
通过解映射、解交织、解卷积恢复OFDM符号的比特信息，并计算出相关调制参数；
s8.导频跟踪
在经FFT解调并进行信道均衡后的接收信号可表示为如下形式：
Figure GDA00024278201900000310
其中，rl,k表示第l个OFDM符号其k号子载波处的信号，al,k为第l个OFDM符号其k号子载波处的符号，gl为第l个OFDM符号的增益；
nl,k表示第l个OFDM符号其k号子载波处的噪声，
Figure GDA0002427820190000041
为符号l所有子载波的公有相位漂移，
Figure GDA0002427820190000042
为定时在符号l的k子载波处的相位漂移：
Figure GDA0002427820190000043
Figure GDA0002427820190000044
其中，Δfrest为粗频偏补偿后的剩余频偏，ξ为晶振的时钟偏移，dγl为第l个OFDM符号的相位抖动，T表示OFDM符号周期；
Ns为一个OFDM符号的采样点数，N为一个OFDM符号中有用的采样点数，对于OFDM制式的WLAN信号，-21、-7、7、21号子载波为导频信号，其传输符号已知；
利用导频信号通过建立似然函数实现对Δfrest、ξ、gl、dγl四个参数的估计：
首先令gl＝1，dγl＝0，建立如下似然函数：
Figure GDA0002427820190000045
其中，
Figure GDA0002427820190000046
表示Δfrest、ξ未知时的似然函数，nof_symbols表示OFDM符号个数，
Figure GDA0002427820190000047
表示Δfrest的估计值，
Figure GDA0002427820190000048
表示ξ的估计值，
Figure GDA0002427820190000049
表示符号l所有子载波公有相位漂移的估计值，
Figure GDA00024278201900000410
分别表示定时在符号l的k子载波处相位漂移的估计值；
Figure GDA00024278201900000411
Figure GDA00024278201900000412
将导频符号代入上述似然函数，利用最大似然估计方法得估计值
Figure GDA00024278201900000413
然后再利用上述估计值
Figure GDA00024278201900000414
建立如下对数似然函数：
Figure GDA00024278201900000415
Figure GDA0002427820190000051
表示gl的估计值，
Figure GDA0002427820190000052
表示dγl的估计值，
Figure GDA0002427820190000053
表示gl、dγl未知时的似然函数；
Figure GDA0002427820190000054
Figure GDA0002427820190000055
将估计值
Figure GDA0002427820190000056
代入上式，得估计值
Figure GDA0002427820190000057
利用计算的相位噪声
Figure GDA0002427820190000058
对OFDM信号进行相位矫正；
同时由
Figure GDA0002427820190000059
可实现载频频偏的更精确估计
Figure GDA00024278201900000510
Figure GDA00024278201900000511
此外，参数
Figure GDA00024278201900000512
可实现对解调信号进行幅度及时钟误差的补偿；
s9.解码及参数输出
在完成OFDM信号的高精度解调后，若实现传输信息的还原还需要进行解映射、解码工作，若实现OFDM信号的调制分析还需要进行相关参数的输出。
优选地，所述步骤s1中，采用直方图统计方法对脉冲形式的OFDM信号进行脉冲搜索。
优选地，利用直方图统计方法进行脉冲搜索的具体步骤为：
首先针对采集到的数据进行幅度最大值和最小值搜索，由最大值和最小值确定脉冲幅度范围；将脉冲幅度范围等间隔划分，统计脉冲幅度落入每一幅度区间的概率，概率最大的两个区间分别是脉冲底部和脉冲顶部，利用脉冲底部和脉冲顶部自动设置脉冲检测阈值。
优选地，在脉冲边缘提取时，将脉冲的起始位置向前延伸一段，结束位置向后延伸一段。
优选地，所述步骤s2中，OFDM信号的解调带宽依赖于具体应用标准，为某一固定值。
优选地，所述步骤s5中，在去除保护间隔进行FFT运算时，将FFT的位置向前移动。
本发明具有如下优点：
本发明基于信号分析仪设计了一种纯软件OFDM信号完整解调测试方法，该方法基于开放式平台，可移植性好，可用于OFDM信号发射设备的测试分析。
本发明基于导频跟踪技术设计了一种OFDM信号解调方法，该方法通过建立似然函数利用最大似然估计计算OFDM符号相位漂移，可显著改善OFDM信号的解调质量。
本发明采用纯软件方式实现，成本小，可移植性好；同时采用了导频跟踪技术实现了高精度解调及参数计算，可满足用于高精度的测量仪器的OFDM信号解调测试需求。
附图说明
图1为正交频分复用的调制原理图；
图2为基于解调器的OFDM信号解调装置的硬件结构图
图3为本发明中一种信号分析仪OFDM信号解调原理图；
图4为本发明中利用直方图统计方法提取的脉冲效果图；
图5为本发明中循环相关法的原理框图；
图6为OFDM系统在OFDM符号之间加入保护间隔的结构图。
具体实施方式
本发明的基本思想为：针对WLAN应用中的OFDM制式信号，基于信号分析仪平台，采用纯软件方式设计一种OFDM信号完整解调测试分析方案，使信号分析仪具备OFDM信号解调测试功能，以满足WLAN发射设备的调制质量测试需求，同时也为无线通信标准中OFDM信号的测试提供通用解调测试手段。
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图3所示，一种信号分析仪OFDM信号解调方法，包括如下步骤：
s1.脉冲搜索
在WLAN应用中，首先判断OFDM信号是否采用脉冲形式，对于采用脉冲形式的OFDM信号，在对其解调前需要首先进行脉冲捕获操作。
采用直方图统计方法对脉冲形式的OFDM信号进行脉冲搜索。
利用直方图统计方法进行脉冲搜索的具体步骤为：
首先针对采集到的数据进行幅度最大值和最小值搜索，由最大值和最小值确定脉冲幅度范围；将脉冲幅度范围等间隔划分，统计脉冲幅度落入每一幅度区间的概率，概率最大的两个区间分别是脉冲底部和脉冲顶部，利用脉冲底部和脉冲顶部自动设置脉冲检测阈值。
由于脉冲的边缘很难精确提取，对于WLAN应用精确提取也是没有必要的，在脉冲边缘提取时，将脉冲的起始位置向前延伸一段，结束位置向后延伸一段，如延伸脉冲长度的10％，脉冲提取效果如图4所示。对于非脉冲形式的OFDM信号，该步可以跳过。
s2.采样率变换
将采集到的OFDM信号通过采样率变换变换到某一固定解调带宽。
OFDM信号的解调带宽依赖于具体应用标准。对于WLAN应用，当采用IEEE802.11a/g标准时，OFDM信号占用带宽为20MHz。然而信号分析仪采集带宽具有任意性。此时需通过软件算法将采集到的OFDM信号通过采样率变换变换到20MHz解调带宽。
s3.帧同步
在变换至上述固定解调带宽后，需要进行OFDM信号的帧同步。目的是定位OFDM符号的起始位置。对于WLAN脉冲，OFDM制式物理层规范在帧结构中定义了两种前导符号，其中包括10个短前导符号和2个长前导符号，两种前导符号均可用于帧同步。
具体方法采用循环相关法，其原理框图如图5所示。设接收信号为r，滑动窗口长度为L，接收信号通过与其延迟D个采样值共扼相乘累加取模进行帧同步检测。
Cn表示计算接收信号和其延时在n时刻的互相关系数，如式(1)所示：
Figure GDA0002427820190000071
其中，r*表示接收信号r的共轭；
Pn为计算互相关系数窗口期间接收信号的能量，如式(2)所示，用于判决统计的归一化；
Figure GDA0002427820190000072
最后经过式(3)进行统计判决：
Figure GDA0002427820190000073
其中，Mn表示表示用于判决统计的归一化值。
s4.载波同步
由于收发信机之间不共本振，加之传输过程中的多普勒频移等因素会造成变频接收后的IQ数据存在残留频偏。对于OFDM系统，当残留频偏较大时会破坏子载波间正交性，导致子载波间干扰，降低系统性能。频偏估计算法仍然采用前导训练序列进行，在上一步进行帧同步过程中其相关运算结果的相位信息中即隐藏着残留频偏值。
设Δf为接收机与发射机的残留频偏，帧同步后训练序列相关运算如(4)式所示：
Figure GDA0002427820190000074
其中，z为接收训练序列的相关运算值，rn表示接收训练序列n时刻样值，
Figure GDA0002427820190000075
表示接收训练序列n+D时刻样值的共轭，Sn表示理想训练序列n时刻样值，Sn+D表示理想训练序列n+D时刻样值，Ts为采样周期，
Figure GDA0002427820190000076
表示Sn+D的共轭；
式(4)的频偏估计为：
Figure GDA0002427820190000077
其中，
Figure GDA0002427820190000081
表示频偏估计值。注意此处频偏估计结果往往不够精确，且波动较大，仅可作为频偏的粗估计，其精确估计将在后续说明。
s5.OFDM符号解调
在完成帧同步与载波同步后，后续将进行OFDM符号的解调。
为提高抗多径及时延能力，OFDM系统在OFDM符号之间加入了保护间隔，也称循环前缀，其原理为将IFFT输出的N个复数值的后L个复制后置于其前端，结构方式如图6所示，在进行OFDM符号解调时应当先将其去除。
去掉保护间隔后可以通过FFT即可实现OFDM符号的解调。值得注意的是，OFDM系统传输过程中存在符号间干扰，在去保护间隔进行FFT运算时可以将FFT位置向前移动。
由于保护间隔是OFDM符号后面一部分的复制，因此移动FFT位置并不影响OFDM符号解调，同时降低了OFDM符号间干扰，提高了解调质量，该操作可称为符号定时调整。
s6.信道估计与均衡
信道均衡对于通信系统改善通信质量十分重要，尤其是对于OFDM这样的复杂调制制式，其主要目的为消除多径、时延等带来的信号通路的线性失真。标准规范规定OFDM制式WLAN信号帧结构中，前导序列的两个长训练符号用于信道估计；两个长训练符号的内容一致，因此二者的平均可用于改善信道估算质量，如公式(6)所示：
Figure GDA0002427820190000082
其中，
Figure GDA0002427820190000083
表示k号子载波的信道估计值，R1,k、R2,k为经过FFT后的接收符号，Xk为训练符号，Hk为k号子载波的信道响应，W1,k、W2,k分别表示第一个及第二个长训练符号经FFT变换后的k号子载波处噪声，
Figure GDA0002427820190000084
表示Xk的共轭
在信道特性已知的情况下，信道均衡采用频域相除即可实现均衡；
设k号子载波上接收到的符号采样值为Sk，则均衡结果
Figure GDA0002427820190000085
为：
Figure GDA0002427820190000086
s7.调制参数解析
在完成信道均衡之后，解调星座图已出现收敛，但此时仍无法获取WLAN脉冲携带的传输信息，因为调制方式、数据长度等调制参数未知。
OFDM制式WLAN信号帧结构在前导训练序列之后单独定义了一个OFDM符号，该OFDM符号采用BPSK调制，其规定了WLAN脉冲后续负载部分所采用的调制方式、编码效率、比特传输速率及OFDM符号个数等调制参数。通过解映射、解交织、解卷积恢复OFDM符号的比特信息，由比特信息可计算出上述调制参数。解卷积可采用Viterbi译码算法，而解交织及调制参数的计算可参阅WLAN相关物理层技术规范。
s8.导频跟踪
在进行OFDM解调时，仅仅利用前导训练序列计算得到的均衡响应往往不够理想，特别是随着OFDM脉冲的增长，前导得到的均衡响应不能反映信道的变化，因此对于高解调质量的信号分析仪需采取额外手段提高解调质量。
在经FFT解调并进行信道均衡后的信号可表示为如下形式：
Figure GDA0002427820190000091
其中，rl,k表示第l个OFDM符号其k号子载波处的信号，al,k为第l个OFDM符号其k号子载波处的符号，gl为第l个OFDM符号的增益。
nl,k表示第l个OFDM符号其k号子载波处的噪声，
Figure GDA0002427820190000092
为符号l所有子载波的公有相位漂移，
Figure GDA0002427820190000093
为定时在符号l的k子载波处的相位漂移。
Figure GDA0002427820190000094
Figure GDA0002427820190000095
其中，Δfrest为粗频偏补偿后的剩余频偏，ξ为晶振的时钟偏移，dγl为第l个OFDM符号的相位抖动，T表示OFDM符号周期；对于OFDM制式的WLAN信号，Ns为一个OFDM符号的采样点数，N为一个OFDM符号中有用的采样点数。
在本发明实施例中，Ns＝80，N＝64，T为4微秒；-21、-7、7、21号子载波为导频信号，其传输符号已知。利用导频信号通过建立对数似然函数实现对Δfrest、ξ、gl、dγl四个参数的估计：首先令gl＝1，dγl＝0，建立如下对数似然函数：
Figure GDA0002427820190000096
其中，
Figure GDA0002427820190000097
表示Δfrest、ξ未知时的似然函数，nof_symbols表示OFDM符号个数，
Figure GDA0002427820190000098
表示Δfrest的估计值，
Figure GDA0002427820190000099
表示ξ的估计值，
Figure GDA00024278201900000910
表示符号l所有子载波公有相位漂移的估计值，
Figure GDA00024278201900000911
分别表示定时在符号l的k子载波处相位漂移的估计值；
Figure GDA00024278201900000912
Figure GDA0002427820190000101
将导频符号代入上述似然函数，利用最大似然估计方法得估计值
Figure GDA0002427820190000102
然后再利用上述估计值
Figure GDA0002427820190000103
建立如下似然函数：
Figure GDA0002427820190000104
Figure GDA0002427820190000105
表示gl的估计值，
Figure GDA0002427820190000106
表示dγl的估计值，
Figure GDA0002427820190000107
表示gl、dγl未知时的似然函数。
Figure GDA0002427820190000108
Figure GDA0002427820190000109
将估计值
Figure GDA00024278201900001010
代入上式，得估计值
Figure GDA00024278201900001011
利用计算的相位噪声
Figure GDA00024278201900001012
对OFDM信号进行相位矫正。
同时由
Figure GDA00024278201900001013
可实现载频频偏的更精确估计
Figure GDA00024278201900001014
Figure GDA00024278201900001015
此外，参数
Figure GDA00024278201900001016
可实现对解调信号进行幅度及时钟误差的补偿。
s9.解码及参数输出
在完成OFDM信号的高精度解调后，若实现传输信息的还原还需要进行解映射、解码工作，若实现OFDM信号的调制分析还需要进行相关参数的输出。输出参数主要包括误差矢量幅度、原点偏移、增益不平衡、正交误差、频率误差、时钟误差、调制方式、编码效率、OFDM符号个数等参数。而其中调制方式、编码效率、OFDM符号个数等调制参数在步骤s7中已得到，误差参数频率误差、时钟误差在步骤s8中已经得到。而其它参数的计算首先需根据导频跟踪修正后的测量信号生成相应参考信号，然后测量信号与参考信号进行比较，得到误差矢量幅度、原点偏移、增益不平衡、正交误差等误差参数。
经过以上步骤即可实现WLAN系统中OFDM信号的解调测试分析。对于其它无线标准的解调测试，该方法具有极大通用性。不同的无线标准，其物理层帧格式不同，但同样存在训练序列，仍可采用循环相关法实现帧同步、载波同步；同样存在特定OFDM符号采用频域均衡法实现信道均衡；同样存在导频子载波，可通过导频跟踪改善解调质量。
本发明主要基于信号分析仪平台，采用开放式软件架构，在通过信号分析仪完成变频接收、ADC采集等步骤得到基带IQ数据后其余环节均由软件完成。本发明直接作用于基带IQ数据，可完全由VC++等软件进行开发，该方法也可应用于其它无线通信标准的解调测试。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (6)

1.一种信号分析仪OFDM信号解调方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1.脉冲搜索
对于采用脉冲形式的OFDM信号，在对其解调前需要首先进行脉冲捕获操作；
s2.采样率变换
将采集到的OFDM信号通过采样率变换变换到某一固定解调带宽；
s3.帧同步
在变换至上述固定解调带宽后，需要进行OFDM信号的帧同步；
对于WLAN应用，OFDM制式物理层规范在帧结构中定义了两种前导符号，其分别为10个短前导符号和2个长前导符号，两种前导符号均可用于帧同步；
具体方法采用循环相关法，即：设接收信号为r，滑动窗口长度为L，接收信号通过与其延迟D个采样值共扼相乘累加取模进行帧同步检测；
Cn表示计算接收信号和其延时在n时刻的互相关系数，如式(1)所示：
Figure FDA0002427820180000011
其中r*表示接收信号r的共轭；
Pn为计算互相关系数窗口期间接收信号的能量，如式(2)所示，用于判决统计的归一化；
Figure FDA0002427820180000012
最后经过式(3)进行统计判决：
Figure FDA0002427820180000013
其中，Mn表示用于判决统计的归一化值；
s4.载波同步
设Δf为接收机与发射机的残留频偏，帧同步后训练序列相关运算如(4)式所示：
Figure FDA0002427820180000014
其中，z为接收训练序列的相关运算值，rn表示接收训练序列n时刻样值，
Figure FDA0002427820180000015
表示接收训练序列n+D时刻样值的共轭，Sn表示理想训练序列n时刻样值，Sn+D表示理想训练序列n+D时刻样值，Ts为采样周期，
Figure FDA0002427820180000021
表示Sn+D的共轭；
式(4)的频偏估计为：
Figure FDA0002427820180000022
其中，
Figure FDA0002427820180000023
表示频偏估计值；
s5.OFDM符号解调
首先去除OFDM符号之间加入的保护间隔，然后利用FFT实现OFDM符号的解调；
s6.信道估计与均衡
OFDM制式WLAN信号帧结构中，前导序列的两个长训练符号用于信道估计；两个长训练符号的内容一致，因此二者的平均可用于改善信道估算质量，如公式(6)所示：
Figure FDA0002427820180000024
其中，
Figure FDA0002427820180000025
表示k号子载波的信道估计值，R1,k、R2,k为经过FFT后的接收符号，Xk为训练符号，Hk为k号子载波的信道响应，W1,k、W2,k分别表示第一个及第二个长训练符号经FFT变换后的k号子载波处噪声，
Figure FDA0002427820180000026
表示Xk的共轭；
在信道特性已知的情况下，信道均衡采用频域相除即可实现均衡；
设k号子载波上接收到的符号采样值为Sk，则均衡结果
Figure FDA0002427820180000027
为：
Figure FDA0002427820180000028
s7.调制参数解析
通过解映射、解交织、解卷积恢复OFDM符号的比特信息，并计算出相关调制参数；
s8.导频跟踪
在经FFT解调并进行信道均衡后的接收信号可表示为如下形式：
Figure FDA0002427820180000029
其中，rl,k表示第l个OFDM符号其k号子载波处的信号，al,k为第l个OFDM符号其k号子载波处的符号，gl为第l个OFDM符号的增益；
nl,k表示第l个OFDM符号其k号子载波处的噪声，
Figure FDA00024278201800000210
为符号l所有子载波的公有相位漂移，
Figure FDA00024278201800000211
为定时在符号l的k子载波处的相位漂移：
Figure FDA00024278201800000212
Figure FDA0002427820180000031
其中，Δfrest为粗频偏补偿后的剩余频偏，ξ为晶振的时钟偏移，dγl为第l个OFDM符号的相位抖动，T表示OFDM符号周期；
Ns为一个OFDM符号的采样点数，N为一个OFDM符号中有用的采样点数，对于OFDM制式的WLAN信号，-21、-7、7、21号子载波为导频信号，其传输符号已知；
利用导频信号通过建立似然函数实现对Δfrest、ξ、gl、dγl四个参数的估计：
首先令gl＝1，dγl＝0，建立如下似然函数：
Figure FDA0002427820180000032
其中，
Figure FDA0002427820180000033
表示Δfrest、ξ未知时的似然函数，nof_symbols表示OFDM符号个数，
Figure FDA0002427820180000034
表示Δfrest的估计值，
Figure FDA0002427820180000035
表示ξ的估计值，
Figure FDA0002427820180000036
表示符号l所有子载波公有相位漂移的估计值，
Figure FDA0002427820180000037
表示定时在符号l的k子载波处相位漂移的估计值；
Figure FDA0002427820180000038
Figure FDA0002427820180000039
将导频符号代入上述似然函数，利用最大似然估计方法得估计值
Figure FDA00024278201800000310
然后再利用上述估计值
Figure FDA00024278201800000311
建立如下似然函数：
Figure FDA00024278201800000312
Figure FDA00024278201800000313
表示gl的估计值，
Figure FDA00024278201800000314
表示dγl的估计值，
Figure FDA00024278201800000315
表示gl、dγl未知时的似然函数；
Figure FDA00024278201800000316
Figure FDA00024278201800000317
将估计值
Figure FDA00024278201800000318
代入上式，得估计值
Figure FDA00024278201800000319
利用计算的相位噪声
Figure FDA0002427820180000041
对OFDM信号进行相位矫正；
同时由
Figure FDA0002427820180000042
可实现载频频偏的更精确估计
Figure FDA0002427820180000043
Figure FDA0002427820180000044
此外，参数
Figure FDA0002427820180000045
可实现对解调信号进行幅度及时钟误差的补偿；
s9.解码及参数输出
在完成OFDM信号的高精度解调后，若实现传输信息的还原还需要进行解映射、解码工作，若实现OFDM信号的调制分析还需要进行相关参数的输出。
2.根据权利要求1所述的一种信号分析仪OFDM信号解调方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用直方图统计方法对脉冲形式的OFDM信号进行脉冲搜索。
3.根据权利要求2所述的一种信号分析仪OFDM信号解调方法，其特征在于，利用直方图统计方法进行脉冲搜索的具体步骤为：
首先针对采集到的数据进行幅度最大值和最小值搜索，由最大值和最小值确定脉冲幅度范围；将脉冲幅度范围等间隔划分，统计脉冲幅度落入每一幅度区间的概率，概率最大的两个区间分别是脉冲底部和脉冲顶部，利用脉冲底部和脉冲顶部自动设置脉冲检测阈值。
4.根据权利要求3所述的一种信号分析仪OFDM信号解调方法，其特征在于，在脉冲边缘提取时，将脉冲的起始位置向前延伸一段，结束位置向后延伸一段。
5.根据权利要求1所述的一种信号分析仪OFDM信号解调方法，其特征在于，所述步骤s2中，OFDM信号的解调带宽依赖于具体应用标准，为某一固定值。
6.根据权利要求1所述的一种信号分析仪OFDM信号解调方法，其特征在于，所述步骤s5中，在去除保护间隔进行FFT运算时，将FFT的位置向前移动。
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