无人机OFDM通信链路中定时同步技术研究

发布时间：2017-04-03 18:13

  本文关键词：无人机OFDM通信链路中定时同步技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无人机具有成本低、部署灵活和无人员伤亡等特点,在军用和民用领域均得到了广泛应用。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)调制技术凭借其高传输速率、频谱利用率及较强的抗多径干扰能力优点,近年来在无人机下行通信链路中的运用备受关注。同步技术是OFDM系统关键技术之一,定时偏差可能会破坏子载波之间的正交性,导致系统解调性能下降,无法实现信息的可靠传输。论文主要研究在无人机地空通信环境中OFDM数据链路的定时同步算法,主要工作如下:①首先介绍无人机OFDM通信链路工作原理,再研究无线信道的传播特性以及部分典型的信道模型,最后分析无人机地空通信系统的信道模型,确定信道仿真参数,为论文后续工作奠定基础。②针对现有同步算法在快速时变的无人机信道中漏检概率大的问题,论文提出了一种基于信道估计的定时同步算法。该算法采用粗同步和精同步相结合的方法,在粗同步定位到最强径基础上,使用最小二乘(Least square,LS)算法求出信道冲激响应,根据滑动窗口内能量变化判断各径所在位置,然后运用阈值法或自适应门限法检测出第一径。理论分析和仿真结果表明本算法可降低精确符号同步的漏检概率,有效提高系统的定时性能,满足无人通信系统对定时同步性能的要求。③针对基于信道估计的定时同步方案需在时域和频域之间变换以求出信道冲激响应,且还需满足循环右移特性、计算复杂度高、灵活性小的问题,提出一种基于CAZAC序列的定时同步算法。训练符号由四段重复结构组成,粗同步使用相关峰值累加的方法定位到最强径,精同步再利用相关峰值联合相乘的方式提高峰值的尖锐性,保证信号的检测性能。理论分析和仿真结果表明该算法检测精度更高,同时降低了计算量,更加适用于无人机地空通信环境下产生的快速时变多径信道。
【关键词】：无人机通信链路 正交频分复用 定时同步技术 伪随机码 CAZAC序列
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V279;TN929.53
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景8-9
• 1.2 定时同步技术研究现状9-10
• 1.3 课题来源及文章结构安排10-12
• 2 无人机OFDM通信链路及其信道模型12-21
• 2.1 无人机OFDM通信链路12-13
• 2.2 无线信道13-15
• 2.2.1 无线信道的传播特性14
• 2.2.2 典型的信道模型14-15
• 2.3 无人机地空通信信道模型15-18
• 2.3.1 地空信道模型分析15-17
• 2.3.2 地空通信中系统仿真参数17-18
• 2.4 定时同步偏差对OFDM通信链路的影响18-20
• 2.5 本章小结20-21
• 3 OFDM通信链路中定时同步算法21-40
• 3.1 OFDM通信链路中定时同步算法分类21-22
• 3.2 典型的基于PN序列的定时同步算法22-31
• 3.2.1 自相关算法22-25
• 3.2.2 共轭对称算法25
• 3.2.3 匹配滤波法25-27
• 3.2.4 性能仿真与分析27-31
• 3.3 一种基于信道估计的定时同步算法31-36
• 3.3.1 算法提出的背景31
• 3.3.2 算法实现过程31-36
• 3.4 仿真结果及分析36-39
• 3.4.1 检测性能分析36-38
• 3.4.2 系统应用分析38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 基于CAZAC序列的定时同步算法40-50
• 4.1 CAZAC序列性质40-41
• 4.2 常见的基于CAZAC序列的定时同步算法41-45
• 4.2.1 自相关算法41
• 4.2.2 共轭对称算法41-42
• 4.2.3 Yang算法42-43
• 4.2.4 性能仿真和分析43-45
• 4.3 一种基于CAZAC序列的定时同步算法45-47
• 4.4 仿真结果及分析47-49
• 4.4.1 检测性能分析47-48
• 4.4.2 系统应用分析48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 5 总结与展望50-52
• 5.1 论文工作的总结50-51
• 5.2 今后工作的展望51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-57
• 附录57
• A. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录57
• B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录57

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本文编号：284763