OFDM中preamble的短训练序列和长训练序列作用

接收到的数据经过粗定时,采样时钟调整,帧到达检测,帧定时,载波同步后得到同步后的数据。
帧到达检测,是基于短训练字的能量检测算法。判决时要计算数据前后相关和自相关的值。
帧定时,是基于长训练字的能量检测算法,用于确定数据的准确位置。
帧定时要在帧到达检测的基础上才能完成。先使用一系列短训练字进行帧到达检测,再用长训练字进行帧定时是为了能够准确确定FFT窗口的起始位置。

在802.11a(也就是OFDM的一个版本)作为例子,前导分成两个部分,SFD和LFD,即短训练序列和长训练序列。短训练序列用来做帧同步以及频率同步的,首先帧同步就是发现一个帧的到来,或者说是找到一个帧的开头。
在SFD中,其首先重复发送10次同样的序列,然后接收方采用自相关的方法识别(简单理解就是第二个序列和第一个序列做相关,如果完全相同就是一个峰值,PS:也可以采用互相关,但是在802.11a中选择的是自相关,互相关在时延扩展较大的情况下容易产生误识别)。本地一直做自相关,如果能识别到1个尖峰,那么就意味着识别到一个数据帧的到达。同时,其利用SFD的相关值做频率同步,即本身没有频率偏差的时候,其已知一个相关值(该值是前面10个相关的总和,且没有频率偏差),然后实际做相关的时候,又得到一个相关值(这个时候有频率偏差),通过这两个值相除加上一些三角运算就可以得出所需要的频率偏差,从而做频率修正。
在LFD的时候,实际上是对于这一块频率修正做细化,LFD只有一个长序列并且发送一次,用所有子载波进行发送,然后接收方利用互相关进行计算频率偏差,从而修正。**同时相关还可以做信道系数的检测,原理还是实际相关值/理想相关值获得的就是信道衰落的一个系数,这里就可以避免将噪声带入来求信道系数,也是由于信号与噪声相关不上才可以利用的一个性质,即相关值为0。(系数用作信道均衡对抗深衰落)**至于代码可以直接翻matlab的help里面有一份802.11a的基带的simulink的代码,应该在R2009a的版本以后都有,不过其没有SFD,仅仅包含LFD而已。
根据之前所述,物理层协议数据单元(PPDU)帧结构中,IEEE 802.11a标准定义了短训练序列的结构和数值。

短训练序列的主要用途是进行信号检测、自动增益控制(AGC)、符号定时和粗频率偏差估计。

它包括10个重复的符号,每个长度800ns。从频域来看,这些短训练序列数据占用每个OFDM符号(52个非零子载波)中的12个(载波间隔是正常符号的4倍)。 如果用-26~26来标识非零子载波,那么短训练序列使用的子载波序号为: {-24,-20,-16,-12,-8,-4,4,8,12,16,20,24}。

从时域上来看,帧结构在短训练序列之后是长训练序列,其长度为8us,其中包括二个有效OFDM符号的长度(每个3.2us)和一个长型保护间隔的长度(1.6us)。
长训练序列主要用于精确的频率偏差估计和信道估计。从频域来看,场训练序列符号与政策OFDM符号一样由53(包括直流处一个取“0”值的空符号)个子载波组成,分别占据从-26~26的子信道。

你可能感兴趣的:(OFDM中preamble的短训练序列和长训练序列作用)