TETRA数字集群通信系统相干接收机的研究

发布时间：2017-10-31 00:20

  本文关键词：TETRA数字集群通信系统相干接收机的研究

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【摘要】：TETRA数字集群通信系统是国际上发展较为成熟的数字集群通信系统。相比于公网的蜂窝移动通信系统，它具有呼叫建立速度快，可靠性高，话音服务质量高，频谱利用率高等特点。近年来，该系统在专业通信领域发挥着巨大的作用，在政府，军队，公安，铁路，民航等部门占据着越来越重要的地位。因此，研发我国自主知识产权的TETRA数字集群通信系统已经刻不容缓。 本文的研究对象是TETRA数字集群通信系统的相干接收机。TETRA通信系统接收机中目前采用非相干解调的方法。已知在静态接收时，相干解调的性能优于非相干解调，这是因为非相干解调一旦发生解调错误就会导致成对的码元损失，表现在非相干解调比相干解调有3dB的信噪比损失；除此而外，，相干接收机的抗多普勒能力更强，随着软件无线电在近年来的飞速发展，得到一个同发射端载波严格同步的本地载波复杂度降低，精度提高。所以，TETRA相干接收机的研究对于数字集群通信系统具有重要的现实意义。 本文在介绍了TETRA数字集群通信系统接收机相关技术的研究现状后，设计了TETRA通信系统相干接收机的模块化结构；在模块化结构的基础上首先研究了接收机数字前端的关键技术；然后提出了适合于TETRA通信系统相干解调的关键算法，并对提出的算法进行了仿真；最后，本文详细的给出了相干接收机关键模块基于FPGA芯片的具体实现方法。
【关键词】：TETRA 数字接收机 相干解调 π/4DQPSK
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 图表目录8-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 TETRA 数字集群通信系统概述11-12
• 1.2 课题研究背景12-13
• 1.3 相关研究现状13-22
• 1.3.1 调制技术13-15
• 1.3.2 解调技术15-17
• 1.3.3 载波同步技术17-20
• 1.3.4 位同步技术20-22
• 1.4 本文研究内容以及章节安排22-24
• 1.4.1 论文的主要研究工作22
• 1.4.2 论文的章节安排22-24
• 第2章 TETRA 通信系统的相干接收机的设计24-32
• 2.1 引言24
• 2.2 TETRA 通信系统的体制设计24-27
• 2.2.1 空口帧结构24-25
• 2.2.2 TETRA 通信系统的调制方式25-27
• 2.3 相干接收机的模块化设计27-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第3章 TETRA 系统相干接收机关键算法的设计与仿真32-76
• 3.1 引言32
• 3.2 数字前端关键技术的设计32-44
• 3.2.1 抽取器的设计32-36
• 3.2.2 滤波器的设计36-44
• 3.3 载波同步的设计44-63
• 3.3.1 频偏对相干解调的影响44-46
• 3.3.2 频率偏移估计算法46-50
• 3.3.3 适用于 TETRA 系统的频偏估计算法以及仿真50-60
• 3.3.4 频率偏移补偿算法60-63
• 3.4 位同步设计63-71
• 3.4.1 TETRA 系统相关器的设计与仿真63-70
• 3.4.2 TETRA 系统位同步的设计70-71
• 3.5 基带解调的设计71-72
• 3.6 相干解调算法仿真72-74
• 3.6.1 仿真参数设计72-73
• 3.6.2 仿真结果73-74
• 3.7 本章小结74-76
• 第4章 TETRA 系统相干接收机关键模块的实现76-92
• 4.1 引言76-77
• 4.2 FPGA 硬件设计流程77-78
• 4.3 数字前端的 FPGA 实现78-81
• 4.3.1 数字下变频的实现78-79
• 4.3.2 CIC 抽取滤波器的实现79
• 4.3.3 FIR 抽取滤波器的实现79-80
• 4.3.4 匹配滤波器的实现80-81
• 4.4 相关器的实现81-83
• 4.5 位同步的实现83-85
• 4.6 载波同步的实现85-88
• 4.6.1 频偏估计的实现86-87
• 4.6.2 频偏补偿的实现87-88
• 4.7 基带解调的实现88-89
• 4.8 接收机 FPGA 实现的性能评估89-90
• 4.9 本章小结90-92
• 结论92-94
• 参考文献94-99
• 攻读学位期间发表的论文与研究成果清单99-100
• 致谢100

【参考文献】

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本文编号：1119985