跳频通信系统同步关键技术研究

发布时间：2017-11-17 03:15

  本文关键词：跳频通信系统同步关键技术研究

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【摘要】：跳频(Frequency Hopping,FH)通信是一种扩频通信技术,具有较强的抗干扰、抗截获和保密能力,因而在移动通信领域中得到了广泛应用。同步技术是跳频通信中最关键的技术之一,同步建立的快慢和同步系统的可靠性,直接影响跳频通信系统的性能,因此跳频通信中同步技术的研究有着重要的应用价值和意义。本论文重点研究了跳频通信系统同步的关键技术,主要包括:跳频通信系统的同步方案设计和帧格式设计,研究了同步捕获、定时同步和频偏估计算法,并对算法进行了理论分析,然后对同步捕获、定时同步和频偏估计性能进行了仿真分析验证。论文主要工作体现在以下几个部分:首先,完成了跳频同步系统的方案设计。给出了系统设计参数和帧格式设计,设计了基于本地实时时钟(Time of Day,TOD)和同步字头结合的跳频同步方案,给出了TOD格式和同步帧格式设计、同步频率生成算法、捕获序列与前导序列设计,详细阐述了同步捕获方案和跟踪方案。其次,研究了基于TOD和同步字头法的跳频同步捕获方案,理论推导了跳频同步串行捕获方案和并行捕获方案的捕获时间和捕获概率,然后分别对两种捕获算法在AWGN信道和衰落信道下进行了仿真分析。仿真结果表明,在AWGN信道和衰落信道下,两种捕获算法均具有很好的同步捕获性能,完全满足系统要求。最后,研究了跳频同步系统的定时同步算法和频偏估计算法,并进行了理论分析和仿真验证。仿真结果表明,定时同步性能对初始频偏不敏感,在基于序列相关的定时同步的算法基础上,加上插值算法,会进一步减小估计误差,并且两种定时同步算法都满足系统性能要求,其估计误差几乎不会对TODL的检测造成影响;在现有参数设置下,基于相位差分的频偏估计性能优于基于FFT的频偏估计性能,在AWGN信道下,当信噪比大于-3dB时,采用相位差分的频偏估计误差接近克拉美-罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB);在衰落信道下,由于多普勒扩展的影响,频偏估计误差会出现平层。
【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】：TN914.41

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本文编号：1194615