矢量调制信号误差分析技术研究

发布时间：2017-05-16 14:09

  本文关键词：矢量调制信号误差分析技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着数字通信的不断发展,数字信号的应用越来越广泛,相较于传统的模拟信号,它的抗噪声能力强,带宽利用率高,具有卓越的性能。然而这也给测量分析技术带来了挑战,如何准确地衡量具有复杂调制方式的宽带高速率数字信号的性能,是当今迫切需要解决的问题。矢量信号分析(VSA)作为一项新的测量技术开始逐渐成为研究的热点。近年来,国外矢量信号分析技术的研究获得了较大进展,性能指标日益提高,然而国内还处于相对落后水平,相关仪器主要依赖于进口。从长远来看,很有必要研究并掌握矢量信号分析的核心技术,研发具有自主知识产权的分析软件,满足各个领域中电子器件的开发、研制和检测等需求。本文主要研究并实现了矢量调制信号误差分析技术。首先提出了矢量信号误差分析模型,阐述了其实现原理与工作流程,讨论了其中的关键技术。接着针对MPSK与MQAM这两种调制方式,研究了信号从接收到速率匹配、同步以及测量分析的过程。针对宽带高速信号的采样问题,在速率匹配环节提出了一种基于查找表的任意采样率变换算法,有效解决了传统算法中采样因子难以灵活改变、运行速率不高、资源消耗大、引入误差大等缺点,并详细分析了引入误差的影响;针对宽带信号的载波同步问题,深入研究了几种常用的载波同步算法,分析了各算法的特性及适用场景,提出了一种针对宽带信号相位校正的预补偿算法,有效解决了残余频差对相位估计的影响;针对矢量调制信号的误差测量分析问题,深入研究了EVM的测量算法及影响机理,完成了体现矢量调制误差的轨迹图和误差指标的测量工作,并对它们的具体应用进行了深入的分析。最后,结合上述研究成果,设计并实现了一个针对MPSK和MQAM的VSA测量分析系统。通过实测数据验证表明,所实现的VSA测量分析系统与Agilent的89600VSA软件的性能相当。
【关键词】：矢量信号分析 EVM 任意速率匹配 频率相位同步 误差分析
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.1.1 课题来源与研究背景10
• 1.1.2 课题研究目的与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 VSA发展现状11-12
• 1.2.2 VSA信号预处理研究现状12-15
• 1.2.3 EVM研究现状15
• 1.3 主要研究内容与结构安排15-19
• 1.3.1 本文主要研究内容15-17
• 1.3.2 结构安排17-19
• 第2章 矢量调制信号误差分析19-35
• 2.1 矢量调制信号误差分析模型19-22
• 2.1.1 速率匹配20
• 2.1.2 同步处理20-21
• 2.1.3 解调判决与信号调制21
• 2.1.4 误差测量21-22
• 2.2 VSA测量数据后处理技术22-27
• 2.2.1 相干平均22-23
• 2.2.2 非相干平均23-24
• 2.2.3 滤波平均24-26
• 2.2.4 指数平均26-27
• 2.3 VSA误差影响分析27-34
• 2.3.1 幅度与相位误差28-29
• 2.3.2 频率误差29-30
• 2.3.3 IQ不平衡30-31
• 2.3.4 正交误差31-33
• 2.3.5 IQ偏移33
• 2.3.6 噪声误差33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第3章MPSK调制误差分析35-62
• 3.1 任意速率匹配研究35-46
• 3.1.1 任意采样率变换原理35-37
• 3.1.2 算法性能分析37-39
• 3.1.3 误差分析39-45
• 3.1.4 仿真验证45-46
• 3.2 同步技术研究46-58
• 3.2.1 非线性变换定时估计46-48
• 3.2.2 DTF频率同步算法48-50
• 3.2.3 M-Power频率同步算法50-51
• 3.2.4 M-Power相位同步算法51-52
• 3.2.5 残余频率分析与校正52-54
• 3.2.6 算法仿真与分析54-58
• 3.3 误差分析与研究58-61
• 3.4 本章小结61-62
• 第4章 MQAM调制误差分析62-76
• 4.1 维特比算法62-66
• 4.1.1 算法原理62-63
• 4.1.2 仿真分析63-66
• 4.2 改进的M-POWER算法66-68
• 4.2.1 算法原理66-67
• 4.2.2 仿真分析67-68
• 4.3 双模同步算法68-72
• 4.3.1 算法原理68-71
• 4.3.2 仿真分析71-72
• 4.4 算法比较与分析72-73
• 4.5 误差分析与研究73-75
• 4.6 本章小结75-76
• 第5章 矢量调制误差分析的实现76-90
• 5.1 VSA技术指标与测量内容76-77
• 5.1.1 VSA技术指标76-77
• 5.1.2 VSA测量内容77
• 5.2 VSA框架及设计77-78
• 5.3 矢量信号轨迹图显示78-80
• 5.3.1 轨迹图测量方法79-80
• 5.3.2 实际数据测试分析80
• 5.4 矢量信号误差测量80-89
• 5.4.1 矢量误差幅度80-83
• 5.4.2 幅度误差83-84
• 5.4.3 相位误差84-85
• 5.4.4 频率误差85-86
• 5.4.5 IQ不平衡度86-87
• 5.4.6 正交误差87-88
• 5.4.7 MER88
• 5.4.8 品质因素Rho88-89
• 5.5 本章小结89-90
• 结论90-91
• 参考文献91-95
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果95-97
• 致谢97

【参考文献】

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1 毓果;Hiperlan/2标准误差矢量幅度测试在矢量分析仪中的算法[D];吉林大学;2008年

  本文关键词：矢量调制信号误差分析技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：371039