脈沖位置調(diào)制(Pulse Position Modulation,PPM)結(jié)合光子探測陣列具有能量效率高、抗干擾能力強以及探測頻率高等優(yōu)點,在深空光通信中得到廣泛應用。深空條件下通信鏈路極其遠,探測信號容易受背景噪聲、時延抖動等信道特性影響,輸出信噪比極低,并且各支路輸出信號間會存在一定時延差,導致接收機合成及同步性能不理想。在深空光通信中,陣列信號合成及同步非常關(guān)鍵。首先,針對各支路輸出信號間存在時延差的問題,論文第二章提出了一種依次相關(guān)時延對準方法。先按信號強弱性順序?qū)Ω髦放判?通過相關(guān)性對排序后的各支路信號依次進行時延對準。仿真結(jié)果表明,該方法可以正確估計出時延差。另外還考慮了抖動存在時,利用權(quán)系數(shù)對似然比進行加權(quán)合并。仿真結(jié)果表明,改進似然比可獲得一定的性能增益。其次,針對閉環(huán)時鐘同步方式系統(tǒng)復雜的問題,論文第三章提出了一種頻偏和初始相偏聯(lián)合搜索的開環(huán)同步方法。通過測量光子到達時間,得到不同頻偏和初始相偏的光子分布。頻偏存在時,光子分布更加平坦;初始相偏存在時,光子分布峰值將會偏離中心位置。將均方誤差或二階矩作為不同定時誤差情況下同步程度的衡量標準,利用搜索的方式實現(xiàn)時隙同步...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 深空光通信關(guān)鍵技術(shù)
        1.3.1 PPM調(diào)制技術(shù)
        1.3.2 單光子探測技術(shù)
        1.3.3 光子探測陣列技術(shù)
    1.4 定時同步問題研究概況
    1.5 本文主要工作及內(nèi)容安排
第2章 光子探測陣列信號的時延對準及似然比合成方法
    2.1 光子探測陣列合成總體結(jié)構(gòu)
    2.2 光子探測信道特性
        2.2.1 背景噪聲干擾
        2.2.2 時延抖動特性
        2.2.3 泊松信道模型
    2.3 光子到達時間測量技術(shù)
        2.3.1 異步時鐘采樣
        2.3.2 異步時鐘計數(shù)
    2.4 陣列信號時延對準方法
        2.4.1 基本原理
        2.4.2 依次相關(guān)時延對準方法
        2.4.3 仿真驗證及結(jié)果分析
    2.5 陣列信號似然比合成方法
        2.5.1 泊松信道下陣列信號似然比計算
        2.5.2 抖動存在情況下陣列信號似然比計算
        2.5.3 仿真驗證及結(jié)果分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于頻偏和初始相偏聯(lián)合搜索的時隙同步方法
    3.1 定時誤差估計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
        3.1.1 定時誤差估計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 定時誤差估計原理
    3.2 基于均方誤差準則的定時誤差估計方法
        3.2.1 光子分布統(tǒng)計圖的建立
        3.2.2 均方誤差準則
        3.2.3 仿真驗證及結(jié)果分析
    3.3 基于二階矩準則的定時誤差估計方法
        3.3.1 二階矩準則
        3.3.2 仿真驗證及結(jié)果分析
    3.4 發(fā)射激光脈沖寬度對同步性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于頻偏和初始相偏直接預測的時隙同步方法
    4.1 基于前半幀和后半幀累積偏差計算的頻偏估計方法
        4.1.1 基本原理
        4.1.2 頻偏估計方法
    4.2 基于光子分布峰值偏移量的初始相偏估計方法
        4.2.1 基本原理
        4.2.2 初始相偏估計方法
    4.3 仿真驗證及結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 下一步研究工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3885792