高阶QAM信号解调并行均衡低复杂度算法研究与实现

发布时间：2023-04-02 02:43

　　不断追求更高的通信速率是通信系统发展的永恒主题。正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)由于具有较高的频谱利用率和较强的抗噪性能等特点,在高码率通信系统设计和应用中得到了广泛的应用。论文围绕基于QAM的全数字接收机在高解调码率下的均衡模块开展研究。均衡技术主要用于对抗信号传输过程中由信道多径效应、数字滤波器有限字长效应等引入的符号间干扰,优化通信系统传输误码性能,均衡器是全数字接收机中的重要模块。为满足单链路高比特速率QAM通信系统的高性能研制要求,基于固定调制阶数限制及现实电子学器件研制水平条件下的数据并行处理技术是目前最主要的解决方案之一。在理论分析基础上,论文首先开展了有关基于高阶QAM调制的接收机均衡理论分析,由于使用高阶QAM调制会导致信号星座图距离变小,因此需要选取具有较小稳态剩余误差的均衡算法。综合考虑当今主流均衡算法的计算难度以及稳态剩余误差性能并结合总体研制需求,论文采用了CMA+HCMA双模式均衡算法方案,该方案在具有较小的稳态剩余误差的同时,计算复杂度适中,适合本文的并行实现架构。论文采用仿真分析的方法,对所选择的均衡...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究现状
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 国内外研究现状
    1.2 研究目标、内容及意义
        1.2.1 研究目标
        1.2.2 论文主要研究内容
        1.2.3 研究意义
    1.3 论文章节安排
第二章 并行高阶QAM信号均衡基本理论
    2.1 QAM全数字接收机等效基带模型
    2.2 信道均衡基本原理
        2.2.1 无符号间干扰的条件
        2.2.2 时域均衡原理
    2.3 并行滤波器基本设计原理
    2.4 FIR滤波器的多相式分解
    2.5 本章小结
第三章 适用于高阶QAM信号的均衡算法设计与仿真
    3.1 均衡技术常用算法分类
    3.2 基于自适应滤波的均衡算法
    3.3 双模式均衡算法设计
    3.4 均衡算法的仿真分析
        3.4.1 仿真平台搭建与参数设置
        3.4.2 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第四章 并行低复杂度FIR滤波器设计与仿真
    4.1 快速卷积理论与算法
        4.1.1 Winograd算法及其改进算法
        4.1.2 迭代卷积理论
        4.1.3 适用于硬件实现的迭代短卷积算法
    4.2 8路并行低复杂度FIR滤波器设计
    4.3 8路并行FIR滤波器仿真验证
    4.4 本章小结
第五章 高阶QAM信号并行盲均衡器的设计与实现
    5.1 流水线自适应数字滤波器与弛豫超前变换
    5.2 并行双模式盲均衡器设计
        5.2.1 均衡器整体硬件架构设计
        5.2.2 并行系数更新模块设计
        5.2.3 双模式误差计算模块设计
    5.3 并行双模式盲均衡器的FPGA实现与仿真
        5.3.1 并行FIR滤波器的实现
        5.3.2 并行系数更新模块实现
        5.3.3 误差计算模块实现
        5.3.4 并行双模式盲均衡器仿真测试
    5.4 并行双模式盲均衡器板级测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3778370