發(fā)布時(shí)間：2017-05-05 20:05

  本文關(guān)鍵詞：極低信噪比下幀同步的預(yù)處理方案設(shè)計(jì)與性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：深空通信和強(qiáng)電磁對(duì)抗場(chǎng)景中,接收信號(hào)或者非常微弱,或者被各種噪聲所淹沒。為了能在極低信噪比條件下檢測(cè)到有用信號(hào),同步技術(shù)顯得尤為重要。幀同步檢測(cè)性能幾乎完全依賴于良好幀同步碼的設(shè)計(jì)與運(yùn)用。本文首先采用13比特巴克碼和48比特優(yōu)選同步碼的復(fù)合作為幀同步碼,即624比特復(fù)合幀同步碼,該幀同步碼具有優(yōu)良的非周期自相關(guān)特性。采用方波和升余弦波作為基帶成形波形。根據(jù)符號(hào)波形能量相等這一原則,計(jì)算得到方波和升余弦波在一個(gè)符號(hào)波形內(nèi)的高倍(本文設(shè)計(jì)倍率為8)信號(hào)帶寬采樣值的具體數(shù)值。建立了基于采樣值的幀同步檢測(cè)方案。提出了在采樣過(guò)程后增加預(yù)處理環(huán)節(jié),對(duì)每連續(xù)的8個(gè)采樣值進(jìn)行預(yù)處理,以提高相關(guān)計(jì)算的輸入信號(hào)的信噪比。針對(duì)極低信噪比通信的場(chǎng)景采用了平滑濾波和匹配濾波兩種預(yù)處理方法。平滑濾波方法是對(duì)每連續(xù)的8個(gè)采樣值求平均值,匹配濾波方法是將每連續(xù)的8個(gè)采樣值與成形波形的8個(gè)采樣值進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。仿真結(jié)果表明:平滑濾波和匹配濾波方法都能達(dá)到積累符號(hào)波形能量的目的,且匹配濾波方法積累的能量更大。分析了無(wú)預(yù)處理、平滑濾波、匹配濾波預(yù)處理的幀同步方案的正確檢測(cè)概率。對(duì)于方波,在相同的信噪比和門限下,平滑濾波、匹配濾波預(yù)處理的幀同步方案所達(dá)到的檢測(cè)性能相同,且都比無(wú)預(yù)處理時(shí)好。對(duì)于升余弦波,在相同的信噪比和門限下,匹配濾波預(yù)處理的幀同步方案的正確檢測(cè)概率最大,其次是平滑濾波,無(wú)預(yù)處理幀同步方案的正確檢測(cè)概率最小。對(duì)無(wú)預(yù)處理、平滑濾波、匹配濾波預(yù)處理的幀同步方案進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,無(wú)論是方波還是升余弦波,在門限為550時(shí),達(dá)到相同的正確同步概率,平滑濾波或匹配濾波預(yù)處理比無(wú)預(yù)處理至少可以提高7d B的信噪比增益;對(duì)升余弦波信號(hào),在門限為425時(shí),達(dá)到相同的正確同步概率,匹配濾波預(yù)處理比平滑濾波預(yù)處理至少可以提高4d B的信噪比增益。
【關(guān)鍵詞】：極低信噪比 預(yù)處理 幀同步 平滑濾波 匹配濾波
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN919.34
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 縮略語(yǔ)12-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 極低信噪比幀同步以及預(yù)處理研究概述14-16
• 1.2.1 幀同步研究概述14-15
• 1.2.2 預(yù)處理研究概述15-16
• 1.3 本論文的研究目標(biāo)及難點(diǎn)16
• 1.4 論文主要內(nèi)容與架構(gòu)16-17
• 第二章 幀同步檢測(cè)原理介紹17-30
• 2.1 幀同步17-19
• 2.1.1 幀同步方法17-18
• 2.1.2 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)18
• 2.1.3 幀同步碼的相關(guān)性與幀同步碼的檢測(cè)18-19
• 2.2 幀同步碼性能19-23
• 2.2.1 13比特巴克碼的非周期自相關(guān)特性19-20
• 2.2.2 優(yōu)選幀同步碼的周期自相關(guān)特性20-21
• 2.2.3 復(fù)合幀同步碼的周期與非周期自相關(guān)特性21-23
• 2.3 波形成形技術(shù)23-27
• 2.3.1 波形成形需求與原理23
• 2.3.2 方波成形及其性能23-25
• 2.3.3 升余弦波成形及其性能25-26
• 2.3.4 方波與升余弦波的樣值26-27
• 2.4 數(shù)字匹配濾波器27-29
• 2.4.1 數(shù)字匹配濾波器原理27-28
• 2.4.2 方波信號(hào)通過(guò)數(shù)字匹配濾波器28-29
• 2.4.3 升余弦波信號(hào)通過(guò)數(shù)字匹配濾波器29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 極低信噪比下幀同步檢測(cè)與預(yù)處理間的關(guān)系30-42
• 3.1 幀同步檢測(cè)方案30-35
• 3.1.1 數(shù)字化碼片波形30-33
• 3.1.2 預(yù)處理過(guò)程33-34
• 3.1.3 相關(guān)計(jì)算34-35
• 3.1.4 判決比較35
• 3.2 預(yù)處理方法35-38
• 3.2.1 方法 1—平滑濾波法35-37
• 3.2.2 方法 2—匹配濾波法37-38
• 3.3 預(yù)處理算法性能及仿真結(jié)果38-41
• 3.3.1 方波預(yù)處理算法的性能及其仿真結(jié)果38-40
• 3.3.2 升余弦波預(yù)處理算法的性能及其仿真結(jié)果40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 極低信噪比下幀同步預(yù)處理方案的性能分析42-67
• 4.1 幀同步檢測(cè)數(shù)學(xué)模型42-44
• 4.2 方波成形的預(yù)處理44-54
• 4.2.1 無(wú)預(yù)處理44-46
• 4.2.2 平滑濾波預(yù)處理46-53
• 4.2.3 匹配濾波預(yù)處理53-54
• 4.3 升余弦波成形的預(yù)處理54-66
• 4.3.1 無(wú)預(yù)處理55-56
• 4.3.2 平滑濾波預(yù)處理56-61
• 4.3.3 匹配濾波預(yù)處理61-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 極低信噪比下幀同步預(yù)處理方案的仿真驗(yàn)證67-76
• 5.1 幀同步預(yù)處理方案仿真的數(shù)學(xué)模型67-68
• 5.2 幀同步預(yù)處理方案的仿真流程圖68-70
• 5.3 方波成形的預(yù)處理方案仿真結(jié)果及分析70-72
• 5.4 升余弦波成形的預(yù)處理方案仿真結(jié)果及分析72-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-79
• 6.1 論文工作總結(jié)76-78
• 6.2 論文工作展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷83-84
• 碩士研究生期間的研究成果84-85
• 學(xué)位論文評(píng)審后修改說(shuō)明表85-87
• 學(xué)位論文答辯后勘誤修訂說(shuō)明表87-88

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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7 沙軍;黃凌;;基于FPGA的RS(204,188)譯碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2009年研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)論文集[C];2009年

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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4 楊波;高頻譜效率的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)廣義協(xié)作通信技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

5 張海剛;編碼與調(diào)制—移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2010年

6 賈東立;改進(jìn)的差分進(jìn)化算法及其在通信信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[D];上海大學(xué);2011年

7 楊星海;無(wú)線移動(dòng)環(huán)境中濾波多音調(diào)制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2011年

8 韓科鋒;應(yīng)用于2G/3G移動(dòng)通信的多模發(fā)射機(jī)芯片的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

9 王曉勇;LTE-A系統(tǒng)中功率分配與功率控制的研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫磊;集成多路單體液壓支柱密封質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)[D];山東科技大學(xué);2010年

2 王永;消防單兵綜合信息采集系統(tǒng)研究[D];山東科技大學(xué);2010年

3 高鵬;基于DSP的WiMAX自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)[D];山東科技大學(xué);2010年

4 孟令君;基于DSP試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

5 葉智祥;基于ARM的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器研究及應(yīng)用[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

6 鄭偉光;基于小波變換的信號(hào)調(diào)制方式識(shí)別方法[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

7 禹士朋;UHF射頻識(shí)別系統(tǒng)的防沖突算法研究[D];鄭州大學(xué);2010年

8 馬天榮;基于Gabor變換的多載波調(diào)制技術(shù)研究[D];鄭州大學(xué);2010年

9 曹唯偉;基于拼音編碼的水下語(yǔ)音通信發(fā)射端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

10 趙飛;LTE混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳技術(shù)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：346983