低复杂性OFDM WLAN帧检测器：广义似然比检验方法

"本文主要探讨了在正交频分复用(OFDM)无线局域网(WLAN)系统中，如何在大载波频偏和多径信道环境下快速且可靠地检测帧信号。作者孙健和仇佩亮提出了一个新的低复杂度帧检测器，该检测器基于假设检验模型，利用广义似然比检验原理，考虑了噪声功率、信道响应和载波频偏等未知参数。通过帧前导字的周期性简化，设计出的检测器具有恒虚警率、不受载波频偏影响和结构简洁的特点。仿真结果表明，该检测器在漏警概率为10^-10时，相比于传统的自相关检测器，性能提升了大于1dB。" 正交频分复用(OFDM)技术是现代无线通信系统，特别是无线局域网(WLAN)中广泛采用的一种调制方式。OFDM通过将宽频带信号分解成多个窄频带子载波，有效地解决了多径衰落和频率选择性衰落问题。然而，大载波频偏和多径信道环境下的帧检测成为了一个挑战，因为这些因素会严重影响信号的同步和解调。 论文中提出的新方法将帧检测视为一个包含噪声功率、信道响应和载波频偏等未知参数的假设检验模型。利用广义似然比检验(GLR)理论，可以导出最大似然检测统计量，这是解决这类问题的一种有效方法。GLR检验是一种在统计假设测试中寻找最佳决策的工具，尤其适用于参数未知的情况。 针对OFDM WLAN帧的前导字，其通常包含已知的训练序列，论文中利用这些序列的周期性特征对检测算法进行了简化。这种简化不仅降低了计算复杂度，还保持了检测器的性能，使其能够恒定虚警率，即在无信号时误报的概率保持稳定。同时，由于设计考虑了载波频偏的影响，检测器的性能不再依赖于精确的载波同步，这对于实际系统来说是一个重要的优点。 仿真结果验证了新检测器的优越性，特别是在漏警概率较低（如10^-10）的情况下，性能提升显著，超过了1dB的增益。这表明，该检测器对于提高OFDM WLAN系统的帧检测效率和鲁棒性有着显著的贡献。 这篇论文提供了一种新的、适应性强的帧检测策略，对于优化OFDM WLAN系统的帧同步性能，尤其是在复杂无线环境中的应用，具有重要的理论和实践价值。