基于网络编码的双向中继系统同步算法研究

发布时间：2017-08-16 08:10

  本文关键词：基于网络编码的双向中继系统同步算法研究

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【摘要】：双向中继技术和网络编码技术能够有效提高无线网络的吞吐量和频带利用率,二者的结合已成为无线通信领域的一南研究热点。本文主要针对基于网络编码的双向中继系统的同步问题进行研究,包括PNC载波同步技术、PNC双向中继的相位模糊问题以及改进的TNC相关同步技术。在PNC载波同步上,针对PNC载波同步问题还没得到充分研究这一现状,本文提出了一种基于差模环的无数据辅助载波同步算法。该算法首先进行用户信号提取,再将两路信号送入差模环实现同频同相,其中差模环鉴相器的设计是关键。仿真结果表明,本文设计的差模环能够有效跟踪两路信号间的频率差和相位差,实现用户间的载波同步。在PNC双向中继的相位模糊问题上,本文研究利用差分编码来消除PNC双向中继系统的相位模糊,并对采用BPSK、QPSK、预编码MSK三种调制时的情形进行了讨论。在三种调制方式下,本文均给出两种利用差分编码的PNC双向中继方案,并对两种方案进行了误比特率性能和设备复杂度方面的比较。为了加深对差分译码器的理解,本文还研究了差分译码器的双错误概率。最后通过Matlab仿真验证了各项理论计算的正确性。在改进的TNC相关同步技术上,本文将兼具频谱高效和功率高效双重特点的CPM应用于TNC双向中继系统,研究了TNC载波频率同步和定时同步问题。针对传统的闭环频率控制系统中存在捕获速度和跟踪精度之间的矛盾,本文提出采用FFT预鉴频的方法来进行初始频差控制,从而在保持跟踪性能不变的情况下提高捕获性能。另外,本文给出的闭环结构的符号定时同步算法,能够实现符号定时偏差的稳态跟踪,非常适合连续传输模式的通信系统。
【关键词】：双向中继通信 网络编码 同步技术 相位模糊 最南似然准则
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 研究背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 无线中继通信发展概况13
• 1.2.2 网络编码技术研究进展13-14
• 1.2.3 同步技术概述14-15
• 1.3 研究内容及论文结构15-17
• 第二章 基于网络编码的双向中继通信17-27
• 2.1 双向中继通信概述17-19
• 2.2 网络编码技术19-21
• 2.2.1 网络编码工作原理19-20
• 2.2.2 常见的两种网络编码20-21
• 2.3 物理层网络编码21-26
• 2.3.1 PNC的基本原理21-23
• 2.3.2 PNC双向中继性能分析23-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 基于差模环的PNC载波同步27-41
• 3.1 差模环锁相方案设计27-30
• 3.1.1 用户信号提取27-28
• 3.1.2 锁相方案选择28-30
• 3.2 差模环鉴相器设计30-37
• 3.2.1 鉴相器理论推导30-32
• 3.2.2 鉴相器理论设计32-33
• 3.2.3 差模环鉴相器实现33-36
• 3.2.4 另两种鉴相器36-37
• 3.3 算法性能仿真与分析37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 PNC双向中继的相位模糊问题41-60
• 4.1 采用BPSK调制的PNC双向中继41-47
• 4.1.1 BPSK-PNC中的“倒π”现象41-42
• 4.1.2 利用 2DPSK消除相位模糊42-44
• 4.1.3 2DPSK调制的PNC双向中继性能44-47
• 4.2 采用QPSK调制的PNC双向中继47-49
• 4.2.1 QPSK和OQPSK的相位模糊问题47-48
• 4.2.2 利用DE-QPSK消除相位模糊48-49
• 4.2.3 DE-QPSK调制的PNC双向中继性能49
• 4.3 采用预编码MSK调制的PNC双向中继49-54
• 4.3.1 预编码MSK调制解调50
• 4.3.2 利用DE-Pre MSK消除相位模糊50-53
• 4.3.3 DE-Pre MSK调制的PNC双向中继性能53-54
• 4.4 差分译码器的双错误概率54-56
• 4.5 算法性能仿真与分析56-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第五章 改进的TNC相关同步技术60-79
• 5.1 连续相位调制技术60-63
• 5.1.1 CPM信号模型60-61
• 5.1.2 MSK调制解调61-63
• 5.2 基于FFT预鉴频的载波频率同步63-69
• 5.2.1 FFT预鉴频64-65
• 5.2.2 最南似然频率跟踪算法65-69
• 5.3 Multi-h信号的反馈符号定时同步69-74
• 5.3.1 基于ML的定时估计69-72
• 5.3.2 ML定时估计的闭环实现72-74
• 5.4 算法性能仿真与分析74-78
• 5.4.1 载波频率同步算法仿真74-76
• 5.4.2 符号定时同步算法仿真76-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第六章 总结79-80
• 参考文献80-85
• 致谢85-86
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文86

【参考文献】

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1 江东;新型的双环锁相极化分集接收机[J];遥测遥控;1995年05期

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本文编号：682170