基于低量化比特的数字通信系统技术方法研究

发布时间：2017-05-17 20:00

  本文关键词：基于低量化比特的数字通信系统技术方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：更高的数据传输速率和能量效率成为数字通信发展的趋势,数字模拟转换器(ADC)逐渐成为了数字通信中的瓶颈问题。由于精度较高的ADC转换速率较低,同时功耗也较大,因此并不适用通信系统中的移动设备。然而ADC的低比特量化能很好的解决上述问题,大量的研究和应用已证明其在超宽带通信中的可行性。本论文研究的主要内容为基于低量化比特的数字通信系统技术,主要分析了低量化比特16QAM数字接收机中的自动增益控制、相位估计、符号同步和解调译码算法。本论文第二章对模数转换器(ADC)、广泛应用于ADC中的Dither技术和QAM调制以及16QAM数字接收机进行了介绍,并分析了当接收机中ADC采用低量化比特时(通常为2~4-bit),相位偏移和幅度衰减对系统误比特率性能的影响,指出了设计自动增益控制和相位恢复算法在低量化比特16QAM接收机中的必要性。第三章对低量化比特16QAM数字接收机中的自动增益控制(AGC)进行了分析。在研究的接收机结构中,数模转换器(ADC)的量化比特数仅为2~4-bit。针对已有的低量化比特自动增益控制算法提出了改进方案,仿真结果显示在训练序列长度相同的条件下,本文提出的AGC算法能提高系统的误码率性能。同时还提出了能跟踪时变信号的自动增益控制算法。第四章研究了低量化比特16QAM数字接收机中的相位估计问题,提出了一种基于导频PN序列的相位估计算法,并且利用加入旋转通道的方法大幅度提升了低比特量化下的相位估计精度。然后通过理论分析与仿真对旋转通道的旋转角度和加入dither信号的噪声方差阈值进行了优化。最后仿真显示本文提出的相位估计算法能达到很好的相位估计性能,同时针对时变相位噪声的情况提出了相应的相位恢复算法。第五章首先分析了低量化比特16QAM接收机中的符号同步问题,在第四章提出的相位估计结构的基础上,给出了一种基于导频PN序列的符号同步方法。然后在此结构上,分析并提出了能提高低比特量化下系统误比特率的解调译码方法,仿真证明了该方法的可行性。最后综合AGC和相位估计算法,分析了在高斯信道和衰落信道中低量化比特16QAM接收机的误比特率性能。
【关键词】：低比特量化 16QAM接收机 自动增益控制 相位估计 符号同步
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN914.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 缩略词表12-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 低量化比特接收技术的发展13-15
• 1.2 本论文的主要工作15
• 1.3 论文背景及本人工作15-17
• 第二章 低量化比特的数字接收算法17-28
• 2.1 低比特量化17-22
• 2.1.1 模数转换器17-20
• 2.1.2 Dither技术20-22
• 2.2 16QAM接收机22-27
• 2.2.1 16QAM调制及接收机结构22-23
• 2.2.2 低量化比特 16QAM接收机23-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 低量化比特 16QAM接收机中的自动增益控制28-42
• 3.1 自动增益控制的基本概念28-30
• 3.1.1 AGC的性能指标28
• 3.1.2 AGC的分类28-30
• 3.2 低量化比特下的自动增益控制30-41
• 3.2.1 低量化比特AGC算法31-33
• 3.2.2 改进的低量化比特AGC算法33-41
• 3.2.2.1 系统模型34
• 3.2.2.2 信号幅度估计34-37
• 3.2.2.3 NMSE分析37-38
• 3.2.2.4 时变信号的幅度跟踪38-39
• 3.2.2.5 仿真结果39-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 低量化比特 16QAM接收机中的相位估计42-61
• 4.1 相位估计的基本概念42-43
• 4.2 常用的相位估计方法43-49
• 4.2.1 最大似然估计44-45
• 4.2.2 面向判决的相位跟踪45-46
• 4.2.3 Power-Law相位估计46-47
• 4.2.4 高阶统计量的盲载波相位估计47-48
• 4.2.5 直方图算法相位估计48-49
• 4.3 低量化比特下的相位估计算法49-60
• 4.3.1 相位估计算法理论分析50-54
• 4.3.2 最优取值证明54-56
• 4.3.3 加入dither信号56-58
• 4.3.4 时变角度估计58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 低量化比特 16QAM接收机性能分析61-76
• 5.1 低量化比特 16QAM接收机的符号同步61-66
• 5.1.1 低量化比特下的同步算法设计61-64
• 5.1.2 低量化比特下的同步和相位估计算法设计64-66
• 5.2 低量化比特 16QAM接收机的译码66-69
• 5.3 低量化比特 16QAM接收机的误比特率分析69-75
• 5.4 本章小结75-76
• 第六章 结论76-78
• 6.1 总结76
• 6.2 下一步工作的展望76-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-82
• 攻读硕士学位期间取得的成果82-83
• 附件83-86

【参考文献】

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1 刘小汇;黄龙;;卫星导航接收机鉴相器有限字长效应研究[J];国防科技大学学报;2013年02期

  本文关键词：基于低量化比特的数字通信系统技术方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：374331