强干扰条件下的无线通信同步技术研究

发布时间：2017-09-10 17:16

  本文关键词：强干扰条件下的无线通信同步技术研究

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【摘要】：现代通信系统间或系统中的同步是进行信息正确传输的关键,其性能直接决定了通信的质量。几乎在所有的通信系统中都要先解决同步问题,在无线通信中更是如此。所以,无线通信系统中的同步问题具有重要的研究意义。同步问题主要包括定时同步和频率同步两方面。本文以时分复用(Time Division Multiple Access,TDMA)卫星信号研究对象,探讨了该系统定时与载波同步的算法和硬件实现方法。特别对强干扰条件下的定时同步算法进行了详细的研究和讨论,并在以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为核心的硬件平台上,实现了中频数字接收以及定时同步链路。接着又研究了基于自同步的载波同步算法,并完成了FPGA设计和仿真。首先,本文介绍了全数字接收机理论,以及TDMA卫星通信系统的原理和帧结构。同时介绍了TDMA系统同步的算法。重点分析了定时同步算法及其抗干扰性能,介绍了帧同步环路。其次,本文以基于PN31序列检测的定时算法和帧同步环路为核心,根据TDMA系统的要求,详细阐述了TDMA系统定时同步的FPGA链路具体设计原理与实现方法,并对其中的独特码(Uniqe Word,UW)检测、数字锁相环等模块进行了仿真,最后对定时同步功能进行硬件测试。结果表明定时同步算法的功能准确、稳定,且在加性高斯白噪声信道中具有良好的抗干扰性。最后,本文介绍了载波频偏对TDMA定时同步算法的影响,从而阐述了开环载波粗同步算法的原理和FPGA实现方法,并进行仿真。结果显示估计出的载波频率误差符合预期。
【关键词】：TDMA FPGA 定时同步 干扰 载波同步
【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】：TN919.34
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-17
• 1.1 无线通信的概念和发展简介14
• 1.2 无线通信同步技术的介绍和研究意义14-16
• 1.2.1 同步的概念14-15
• 1.2.2 同步的分类15
• 1.2.3 系统帧同步15-16
• 1.3 课题来源与目标16
• 1.4 论文结构安排16-17
• 第二章 TDMA无线通信系统同步理论概述17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 全数字接收机理论概述17-19
• 2.2.1 全数字接收机结构17-19
• 2.2.2 全数字接收机的特点19
• 2.3 TDMA系统概述19-22
• 2.3.1 TDMA卫星通信基本原理20-21
• 2.3.2 TDMA帧结构21
• 2.3.3 TDMA通信系统的特点21-22
• 2.4 定时同步算法22-31
• 2.4.1 PN序列简介22-24
• 2.4.2 基于PN序列的定时同步算法24-27
• 2.4.3 算法性能仿真27-31
• 2.5 帧同步环路31
• 2.6 载波同步31-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第三章 强干扰条件下TDMA系统定时同步研究与设计33-58
• 3.1 引言33
• 3.2 TDMA系统定时同步设计33-40
• 3.2.1 定时同步整体设计33
• 3.2.2 数字下变频模块设计33-36
• 3.2.3 数字下采样模块设计36-38
• 3.2.4 UW检测模块设计38-39
• 3.2.5 帧同步锁相环设计39-40
• 3.3 TDMA系统定时同步实现40-48
• 3.3.1 数字下变频模块41-43
• 3.3.2 数字下采样模块43
• 3.3.3 UW检测模块43-45
• 3.3.4 跨时钟域同步45-46
• 3.3.5 数字锁相环模块46-48
• 3.4 硬件验证与测试48-57
• 3.4.1 参数传输接.设计48-50
• 3.4.2 子帧同步模块设计50-51
• 3.4.3 验证平台和测试方案51-52
• 3.4.4 硬件资源消耗52
• 3.4.5 测试结果及性能52-57
• 3.5 本章小结57-58
• 第四章 TDMA系统载波粗同步研究58-63
• 4.1 引言58
• 4.2 载波粗同步算法设计58-60
• 4.3 载波粗同步算法实现60-61
• 4.4 算法仿真61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 总结63-65
• 5.1 主要工作及贡献63
• 5.2 未来的学习和研究工作63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-68
• 攻读硕士学位期间取得的成果68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 夏俊;;帧同步电路的设计和分析[J];电讯技术;2006年02期

2 肖重庆;;国内外TDMA卫星通信发展动态[J];计算机与网络;1993年Z1期

3 邵帅;李曼义;刘丹非;和伟;李树晨;;全数字锁相环及其数控振荡器的FPGA设计[J];现代电子技术;2008年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 帅旗;基于FPGA的全数字锁相环的设计与实现[D];大连理工大学;2013年

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本文编号：825586