本文關(guān)鍵詞：短突發(fā)SOQPSK系統(tǒng)載波同步技術(shù)的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：短突發(fā)通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于軍事通信、衛(wèi)星通信、深空探測及高速移動通信等領(lǐng)域,由于這些系統(tǒng)的信道都是功率和帶寬受限的,因此如何高效地利用有限的功率和頻率進行通信成為了短突發(fā)通信系統(tǒng)的首要問題。成形偏移四相相移鍵控(SOQPSK)信號是CPM調(diào)制方式的一種特殊形式,是在OQPSK的基礎(chǔ)上改進而來。因此,它兼有CPM和OQPSK的特點,具有嚴格恒包絡(luò)特性,且具有高頻譜利用率、高功率利用率等優(yōu)勢,已成為上述通信系統(tǒng)中最常用的一種調(diào)制方式。另外,由于通信雙方快速的相對移動,接收信號產(chǎn)生了較大的頻偏,為了使其能被接收端可靠地接收,如何在大頻偏環(huán)境下實現(xiàn)精確的載波同步是一個關(guān)鍵問題。為了解決上述問題,本文首先研究了基于時域相關(guān)函數(shù)的載波同步算法,包括Kay算法、Fitz算法、LR算法、MM算法、CC算法。以及基于頻域FFT的載波同步算法,如FFT算法、RO算法、AVG算法、RA算法、RPA算法。通過對這兩類算法的研究和分析可知,普遍來講時域算法的估計精度較高,但估計范圍較小。而頻域算法正好相反,擁有較大的估計范圍和較低的估計精度。其中,時域的互相關(guān)(CC)算法和頻域的旋轉(zhuǎn)平均周期圖(RPA)算法分別是這兩類載波同步算法中最優(yōu)秀的。尤其是時域互相關(guān)算法,它的估計范圍和估計精度可以根據(jù)用于互相關(guān)運算的兩塊導(dǎo)頻的間距靈活地進行調(diào)整。其次,針對時域和頻域載波同步算法各自的優(yōu)缺點,本文提出了一種基于分布式的時頻聯(lián)合(DJTFD)載波同步算法。其主要思想是首先利用頻域的旋轉(zhuǎn)平均周期圖法進行頻偏粗估計,再利用時域互相關(guān)算法進行頻偏細估計。在導(dǎo)頻開銷有限的情況下,頻域估計殘留的剩余頻偏較大,因此需要通過分布式的時域估計來兼顧較大的估計范圍和較高的估計精度。仿真結(jié)果表明,在?50%符號速率的估計范圍內(nèi),該算法具有較高的估計精度。另外,通過對該算法復(fù)雜度的分析可知,其復(fù)雜度比較低,易于工程實現(xiàn)。最后,本文基于Verilog硬件描述語言,在Quartus II 9.0的開發(fā)環(huán)境下,對SOQPSK通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)以及上述載波同步算法進行了FPGA實現(xiàn),并分析了該FPGA設(shè)計的資源占用情況和信息處理速率,同時通過波形仿真驗證了該方案的正確性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.34

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本文編號：1209521