用于IEEE802.11g帧头类型识别的一种新方法

假设信号存在3个独立的传播路径，在3个不同的时刻到达，不失一般性，假设3条路径分别延迟一个采样点。

第一条路径到达的信号在一个周期内可以表示为：

第二，第三路径分别为：

三条路径接收的信号矢量相加，就是接收机接收到的信号，因为分信号的周期相同，所以复合信号依然保持了周期性，所以多径效应对本检测算法的影响不大，实际的仿真结果也验证了这一结论。

最后再来看载波频率偏差(CFO)对算法的影响。携带信息的载波信号可以表示为：

而当有了载波偏差以后，信号变为：

所以上述的例子经变频、采样后会产生相位偏差，第n个采样点的相位偏差为：

11g标准中允许的发射机与接收机频偏范围均为+25 ppm，也就是发射机与接收机最大可能频偏为±50 ppm，在此条件下经过一个周期16个采样点后，相位相差：

可以看出相差较大，符号位的周期性会因此而恶化。

如果直接取接收信号符号位做相关，其性能会比较差，载波频率偏差会对其判定的性能产生较大影响，例如在50 ppm载波偏差情况下，低信噪比时，检测的错误率就比较大，如图4所示。

5 改进措施

通过进一步测试可以得出结论，频偏超过40 ppm，对算法的影响可以说是比较大的，必须要找到合适的办法对付频偏大影响。

仔细研究测试结果发现，频偏在30 ppm时的性能比50 ppm时有了大幅度的提高，完全可以接受，由此得到启发，对算法做如下修正：

将采样值得符号位复信号分为两路，分别进行相位补偿，一路补偿25 ppm频偏造成的相位偏差，一路补偿-25 ppm造成的相位偏差，这样一来，总有一路信号的相位偏差在±25 ppm之内。再对两路经过补偿的符号位信号进行相关、门限比较等操作。如图5所示。

对上述检测方法做一点改进，首先对接收信号进行调制，分别将接收信号的调制到25 ppm和-25 ppm，然后分别将这两路信号，用上述方法分别检测，只要有一路检测达到标准，即可判定接收信号的帧头是这种类型的帧头，电路结构见图3。检测的错误率如图6所示，可以看出，经过这样的改进后，判定的错误率大大减小。

6 结 语

本设计的主要目的是利用11g中两种不同preamble的周期不同把他们在几个周期内检测判别出来，为了应对AGC的影响，降低实现的复杂度，又巧妙地利用了采样值的符号位进行自相关判决。此外，为了消除大的载波频率偏差的影响，又将信号采样结果人为地添加了不同的载波频偏，再做相关判决，取得了很好的效果，使得算法完全可以用于在IEEE 802.11g的帧类型检测。