中频多速率接收机关键技术研究

发布时间：2017-04-08 23:18

  本文关键词：中频多速率接收机关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线通信技术的快速发展,以及大数据信息传输需求的急剧增加,在各无线通信领域,尤其是宽带卫星通信系统中,高速数据传输带来了多速率处理及系统同步等多方面的问题。针对这些问题,本文分别从中频接收机解调中的载波同步、定时同步以及多速率处理等三个方面进行了研究。本文结合项目“宽带卫星通信终端调制解调器方案设计”的设计指标,对宽带卫星接收机系统进行设计,采用基于MPSK的调制解调方式。通过研究定时同步常用算法,提出了一种改进的Gardner定时同步算法,使其在具有更快的同步捕获速度时也有足够的同步跟踪精度。对于载波同步将PF算法与PD算法相结合,同时提高了其捕获范围与算法精度。在研究了多速率处理的基本原理和结构后,采用基于多相滤波器的采样率变换来完成本课题的高带宽要求。本文基于Matlab/Simulink平台搭建了系统模型,完成了系统仿真,分析了系统误码率等性能参数,经验证算法能够达到与理论误码率曲线误差在0.5dB以内,满足项目需求。最后,使用ISE编写了系统的VHDL代码,用Modelsim进行了仿真验证;完成了系统子模块基于Xilinx的FPGA平台的硬件调试,验证了系统的可行性。
【关键词】：宽带中频接收机 多速率处理 定时同步 载波同步 FPGA
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 课题研究现状10-12
• 1.2.1 宽带数字接收机研究现状10
• 1.2.2 多速率处理技术研究现状10-11
• 1.2.3 定时恢复技术研究现状11-12
• 1.2.4 载波同步技术研究现状12
• 1.3 项目背景及研究意义12-13
• 1.4 论文结构安排13-15
• 2 载波同步算法设计15-37
• 2.1 QPSK调制解调原理15-17
• 2.1.1 QPSK信号的表示15
• 2.1.2 QPSK调制方式15-16
• 2.1.3 QPSK解调16-17
• 2.2 载波同步原理与算法17-28
• 2.2.1 同相正交环工作原理17-21
• 2.2.2 基于MPSK的常用载波恢复环路21-28
• 2.3 通用载波同步算法设计及仿真28-36
• 2.3.1 基于PFD的通用环的改进28-33
• 2.3.2 基于Simulink的仿真与分析33-36
• 2.4 本章小结36-37
• 3 定时同步算法设计37-54
• 3.1 常用定时同步算法37-41
• 3.1.1 数字滤波平方算法38-40
• 3.1.2 超前滞后门同步算法40-41
• 3.2 Gardner及其改进算法的建模与仿真41-53
• 3.2.1 Gardner算法基本原理41
• 3.2.2 插值滤波器41-45
• 3.2.3 定时误差检测模块45
• 3.2.4 内插控制器45-46
• 3.2.5 环路滤波器46-49
• 3.2.6 系统仿真及结果分析49-53
• 3.3 本章小结53-54
• 4 多速率信号处理54-66
• 4.1 带通采样定理54
• 4.2 速率调整基本理论54-58
• 4.2.1 整数倍内插55-56
• 4.2.2 整数倍抽取56-58
• 4.2.3 任意数倍重采样58
• 4.3 速率调整的多相滤波器结构58-61
• 4.3.1 整数倍抽取的多相滤波设计58-59
• 4.3.2 分数倍重采样多相滤波结构59-61
• 4.4 多级速率调整61-62
• 4.5 半带滤波器62-63
• 4.6 并行FIR滤波器63-65
• 4.7 本章小结65-66
• 5 系统设计仿真及FPGA实现66-79
• 5.1 系统方案设计66-71
• 5.1.1 多级抽取设计66-69
• 5.1.2 匹配滤波器设计69-71
• 5.2 系统建模仿真71-73
• 5.3 FPGA设计73-78
• 5.3.1 FPGA芯片选型73-74
• 5.3.2 速率调整系统的FPGA设计74-76
• 5.3.3 定时同步的FPGA设计76-77
• 5.3.4 载波同步的FPGA设计77-78
• 5.4 本章小结78-79
• 结论79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 徐光明;王世练;朱江;周资伟;;通用载波同步模块的设计与实现[J];电子工程师;2008年08期

2 王飞;司锡才;于俊莲;;数字匹配滤波器的设计与实现[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2010年03期

3 付永明;朱江;琚瑛珏;;Gardner定时同步环路参数设计及性能分析[J];通信学报;2012年06期

4 张力,马忠松;基于软件无线电的QPSK解调器仿真及实现[J];中国有线电视;2005年06期

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本文编号：293918