高速矢量解调器中的均衡处理算法设计与实现

发布时间：2017-11-03 05:08

  本文关键词：高速矢量解调器中的均衡处理算法设计与实现

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【摘要】：在通信测试面临的对象越来越来复杂、条件越来越苛刻的背景下,高速矢量解调器,作为集高码率解调、宽带信号分析等功能于一体的高速通信类测试仪器,在数字通信研究和测试中愈发显现出重要性。作为高速矢量解调器的核心之一的均衡处理技术,对改善信道非线性失真与延迟、克服复杂信道造成的码间干扰,提高宽带信号的传输质量等,发挥了重要作用。论文针对信道群延迟的测量与全通校正、自适应盲均衡算法进行深入研究,设计实现了一种满足宽带信号处理需求、并行硬件架构的均衡处理技术。文中首先介绍了高速矢量解调器的设计需求,并从码率和带宽、滤波器以及解调格式三个方面进行分析,针对大宽带、高码率的特点设计了高速矢量解调器并行处理方案。对于群延迟检测,设计了一种单通道测量方案,该方案利用脉冲调制信号作为测试信号源获得准确的群延迟信息;在校正方面,利用全通滤波器和复倒谱之间的关系,由群延迟函数得到全通滤波器系数,并在分析IIR(Infinite Impulse Response)和FIR(Finite Impulse Response)数字滤波器并行结构的基础上,设计了一种全通群延迟均衡滤波器的高效硬件实现结构。其次,对于自适应盲均衡处理,论文在分析了经典自适应盲均衡器在高速矢量解调系统中使用存在问题的基础上,设计了一种基于恒模算法(Constant Modulus Algorithm,CMA)的自适应盲均衡器并行流水线高效硬件实现结构。该并行结构利用了超前计算和弛豫超前变换技术,实现数据流水线处理,并且在滤波乘法部分运用了基于分裂基的迭代短卷积算法,从而减小了均衡模块的乘法器资源消耗,使得均衡模块的资源消耗满足方案设计要求。在研制的高速矢量解调器测试板卡上,论文分别对群延迟测量与均衡校正模块,以及自适应盲均衡模块进行了仿真及实验验证。通过与矢量网络分析仪结果对比,验证单通道群延迟测量方案的正确性;测量全通均衡后的残余群延迟,验证全通均衡滤波的效果;利用符号率为400Msps的多种调制信号,验证并分析了自适应盲均衡模块的均衡处理结果。
【关键词】：高速矢量解调 群延迟测量 全通均衡 并行盲均衡
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外现状研究11-13
• 1.3 论文主要内容与结构13-15
• 第二章 高速矢量解调器整体方案设计15-28
• 2.1 高速矢量解调器设计需求15-16
• 2.2 高速矢量解调器需求分析16-24
• 2.2.1 码率和带宽分析16-17
• 2.2.2 滤波器分析17-22
• 2.2.3 解调格式分析22-24
• 2.3 高速矢量解调器方案设计24-27
• 2.3.1 解调器数学模型24-25
• 2.3.2 解调器基本结构25-26
• 2.3.3 高速解调器整体架构设计26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 群延迟测量及均衡模块设计与实现28-46
• 3.1 群延迟概念28-30
• 3.2 群延迟参数的测量30-36
• 3.3 群延迟均衡基本理论36-37
• 3.4 并行全通滤波算法研究37-42
• 3.4.1 IIR数字滤波器的并行处理设计37-38
• 3.4.2 FIR数字滤波器的并行处理设计38-42
• 3.5 并行全通滤波算法的高效实现结构42-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 高速并行自适应盲均衡模块设计与实现46-74
• 4.1 盲均衡基本理论46-49
• 4.2 CMA算法分析及性能仿真49-56
• 4.3 并行自适应盲均衡方案研究56-62
• 4.3.1 超前计算与弛豫超前变换技术56-60
• 4.3.2 并行流水线盲均衡算法60-62
• 4.4 并行自适应盲均衡算法的FPGA实现62-73
• 4.4.1 预处理模块62-65
• 4.4.2 后处理模块65-67
• 4.4.3 系数更新模块67-68
• 4.4.4 误差计算模块68-69
• 4.4.5 误差数据处理模块69-70
• 4.4.6 均衡系数预处理模块70-71
• 4.4.7 滤波乘法模块71-73
• 4.5 本章小结73-74
• 第五章 仿真及实现验证74-87
• 5.1 群延迟均衡模块的仿真及实现验证74-77
• 5.2 自适应盲均衡模块的仿真及实现验证77-87
• 第六章 总结与展望87-88
• 致谢88-89
• 参考文献89-92
• 附录92-93

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 张婧;卫星信道盲均衡算法研究[D];南京大学;2014年

2 王雷;卫星信道群时延特性的均衡技术研究[D];燕山大学;2012年

3 熊于菽;GMSK调制解调技术研究[D];重庆大学;2007年

4 罗海;基于FPGA的高速IIR数字滤波器设计与实现[D];电子科技大学;2007年

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本文编号：1134743