MATLAB信道均衡：使用STF/LTF进行频偏估计与信道估计

MATLAB信道均衡：使用STF/LTF进行频偏估计与信道估计

这段MATLAB代码实现了一个信道均衡函数 equalize_channel，用于处理输入信号 pkt 并返回均衡后的信号 pkt_stf_ltf_op。

代码功能：

1. 信号预处理: 对输入信号进行采样率转换和零填充。
2. 包检测: 使用 wlanPacketDetect 函数检测包的起始位置。
3. 字段提取: 提取STF (Short Training Field) 和 LTF (Long Training Field) 字段。
4. 频偏估计:
   • 使用 wlanCoarseCFOEstimate 函数根据STF进行粗调频偏估计。
   • 使用 wlanFineCFOEstimate 函数根据LTF进行细调频偏估计。
   • 根据估计的频偏对信号进行校准。
5. 噪声估计: 使用 helperNoiseEstimate 函数估计噪声功率。
6. 信道估计: 使用 wlanLLTFChannelEstimate 函数根据LTF进行信道估计。
7. 频域均衡: 对STF和LTF合并后的信号进行频域均衡，补偿信道影响。
8. 时域转换: 使用IFFT将均衡后的频域信号转换回时域。
9. 输出: 返回均衡后的信号 pkt_stf_ltf_fo。

代码示例：

function pkt_stf_ltf_op = equalize_channel(pkt)
 nht = wlanNonHTConfig;

 pkt = resample(pkt,4,5);
 pkt = [zeros(20,1); pkt];

 strt_indx = wlanPacketDetect(pkt,'CBW20');
 if isempty(strt_indx)
     pkt_stf_ltf_op=[];
     return
 end
 if strt_indx+800> length(pkt)
     pkt_stf_ltf_op=[];
     return
 end
 pkt = pkt(strt_indx:strt_indx+800);
 stf_ind = wlanFieldIndices(nht,'L-STF');
 ltf_ind = wlanFieldIndices(nht,'L-LTF');
 pkt_stf = pkt(stf_ind(1):stf_ind(2));

 freqOffsetEst1 = wlanCoarseCFOEstimate(pkt_stf,'CBW20');
 pkt = pkt.*exp(1j*(1:length(pkt))'/20e6*2*pi*-freqOffsetEst1 );
 pkt_ltf = pkt(ltf_ind(1):ltf_ind(2));

 freqOffsetEst2 = wlanFineCFOEstimate(pkt_ltf,'CBW20');

 pkt = pkt.*exp(1j*(1:length(pkt))'/20e6*2*pi*-freqOffsetEst2 );

 datIndx= [  39:64 2:27 ];


 pkt_stf = pkt(stf_ind(1):stf_ind(2));
 pkt_ltf = pkt(ltf_ind(1):ltf_ind(2));
 demodSig = wlanLLTFDemodulate(pkt_ltf,nht);
 nVar = helperNoiseEstimate(demodSig,nht.ChannelBandwidth,1);

 est = wlanLLTFChannelEstimate(demodSig,nht);


 pkt_stf_ltf = [pkt_stf; pkt_ltf];
 pkt_stf_ltf_resh = reshape(pkt_stf_ltf,64,5);
 pkt_stf_ltf_freq = fft(pkt_stf_ltf_resh,64);

 pkt_stf_ltf_freq = pkt_stf_ltf_freq(datIndx,:);
 h1=est;


 pkt_stf_ltf_freq_eq = pkt_stf_ltf_freq.*conj(h1)./(conj(h1).*h1+nVar);
 %pkt_stf_ltf_freq_eq = pkt_stf_ltf_freq./(h1);


 pkt_stf_ltf_freq_eq_all = zeros(64,5);
 pkt_stf_ltf_freq_eq_all(datIndx,:) = pkt_stf_ltf_freq_eq;
 pkt_stf_ltf_eq = ifft(pkt_stf_ltf_freq_eq_all,64);
 pkt_stf_ltf_eq = pkt_stf_ltf_eq(:);

 pkt_stf_ltf_fo = pkt_stf_ltf_eq .*exp(1j*(1:length(pkt_stf_ltf_eq))'/20e6*2*pi*(freqOffsetEst1+freqOffsetEst2) );

 end

注意： 此代码需要使用MATLAB的WLAN工具箱。