连续波码分复用系统均衡技术研究

发布时间：2017-05-11 11:11

  本文关键词：连续波码分复用系统均衡技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地基波束成形(GBBF)技术是一种新的卫星移动通信系统部署方式,它通过将复杂的波束成型操作放在地面上进行,通过复杂度的提高换取了卫星的轻载荷;能够降低卫星部署、开发及维护成本;波束的部署具有高度灵活性和稳定性,可以灵活将通信资源聚集在急需的区域。连续波码分复用技术是一种应用于GBBF系统星地馈电链路的复用技术:它将星上多个馈源信号的幅值扩频复用,大大节省了馈电链路的带宽;相对频分复用和时分复用方式,码分复用信号占用同一频带同一时隙,可以较好的保证馈源信号间的相关特性。但对于码分复用(CDM)的馈电传输方式,链路的频率选择性衰落会破坏CDM扩频码之间的正交性,造成馈源信号间干扰,破坏馈源信号间的相关特性;实时变化的气象条件亦会影响馈源信号的幅度和相位特性。在接收端使用均衡技术能够很好补偿信道频率选择性衰落的影响,并能够自适应地跟踪信道特性变化,保证馈源信号尽可能无失真地传输。本文基于上述应用背景,研究连续波码分复用系统的均衡技术,以功率泄漏和幅相一致性为评估指标比较典型均衡算法在连续波码分复用系统中的性能。研究提出了一种基于LMS的符号级自适应均衡算法,仿真分析表明,相较传统码片级均衡算法,所提出的算法能够有效提高均衡算法的吞吐量,间接提高均衡算法的收敛速度,并提高接收机的误码率性能。同时,考虑连续波码分复用系统的工程实现需求,本文还研究提出一种简化的LMS自适应均衡算法,基于FPGA在ISE开发环境进行算法实现,并通过仿真及系统测试验证了所提算法的性能。
【关键词】：连续波 码分复用 时域均衡 频域均衡 符号均衡
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN927.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 论文研究背景10-14
• 1.1.1 地基波束成形系统概述10-12
• 1.1.2 连续波码分复用技术概述12-14
• 1.2 均衡技术概述14-16
• 1.2.1 均衡器的类型14-15
• 1.2.2 扩频系统均衡技术概述15
• 1.2.3 连续波码分复用系统均衡技术15-16
• 1.3 论文组织结构16-17
• 第2章 连续波码分复用系统概述17-26
• 2.1 连续码分复用技术原理17-19
• 2.2 连续波码分复用技术方案设计19-21
• 2.2.1 连续波码分复用系统的帧结构20
• 2.2.2 扩频码的选取20-21
• 2.2.3 连续波码分复用系统模型21
• 2.3 连续波码分复用系统仿真21-25
• 2.3.1 连续波码分复用模型仿真22-23
• 2.3.2 中频信道模型仿真23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 连续波码分复用系统时域均衡技术研究26-49
• 3.1 维纳滤波器26-32
• 3.1.1 线性最优滤波26-29
• 3.1.2 维纳-霍夫方程29-30
• 3.1.3 维纳霍夫方程的矩阵形式30-32
• 3.2 典型时域均衡算法研究与分析32-44
• 3.2.1 LMS算法32-36
• 3.2.2 变步长LMS算法36-38
• 3.2.3 解相关LMS算法38-40
• 3.2.4 RLS算法40-44
• 3.3 连续波码分复用系统中的时域均衡技术研究44-48
• 3.3.1 功率泄漏测试方法46
• 3.3.2 功率泄漏测试结果46-48
• 3.3.3 幅相一致性测试方法48
• 3.3.4 幅相一致性测试结果48
• 3.4 本章小结48-49
• 第4章 连续波码分复用系统频域均衡技术研究49-59
• 4.1 频域均衡技术49-56
• 4.1.1 频域均衡的原理49-50
• 4.1.2 频域均衡序列50-52
• 4.1.3 频域均衡准则52-53
• 4.1.4 频域均衡仿真53-56
• 4.2 连续波码分复用系统中的频域均衡56-58
• 4.2.1 功率泄漏测试结果57-58
• 4.2.2 幅相误差测试结果58
• 4.3 连续波码分复用系统均衡算法研究总结58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 基于LMS的符号级自适应均衡算法研究59-69
• 5.1 符号级均衡算法模型59-65
• 5.1.1 扩频通信用户间干扰的数学推导59-63
• 5.1.2 符号级均衡算法模型63-65
• 5.2 基于LMS的符号级均衡算法性能仿真65-67
• 5.2.1 均衡算法抽头阶数仿真65-66
• 5.2.2 均衡算法收敛性能仿真66-67
• 5.2.3 均衡算法误码率性能仿真67
• 5.3 本章小结67-69
• 第6章 LMS自适应均衡算法FPGA实现方案研究69-78
• 6.1 简化的时域LMS自适应均衡算法69-71
• 6.2 LMS自适应均衡算法FPGA实现方案71-76
• 6.3 FPGA均衡器迭代过程及处理时延分析：76-77
• 6.4 本章小结77-78
• 总结与展望78-79
• 参考文献79-82
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单82-83
• 致谢83

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