基于QOTDM的寬帶衛(wèi)星下行鏈路傳輸及其FPGA設計
本文關鍵詞:基于QOTDM的寬帶衛(wèi)星下行鏈路傳輸及其FPGA設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:準正交時分復用(QOTDM)為一種連續(xù)波信號的時分復用方式,可用于星上非再生處理(Non-generative OBP),能夠簡化星上設備,并改善下行鏈路性能。因此,它在寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)中有重要的應用價值。本文主要研究了基于QOTDM的寬帶衛(wèi)星下行鏈路傳輸系統(tǒng)的結構設計及其關鍵技術,并對其進行了FPGA設計。本文的主要工作及研究成果如下:1.研究了QOTDM技術的基本原理,并提出了一種基于多速率變換的QOTDM衛(wèi)星下行鏈路傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。經(jīng)理論分析可知:與傳統(tǒng)的QODTM傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)方式相比,該方法能夠提高星上處理的靈活性以及下行鏈路的頻帶利用率。2.提出了一種新型的樣點定時同步環(huán)路參數(shù)調(diào)整算法,該算法通過分析同步環(huán)路的單位階躍響應特性,來確定基于多項式插值算法的精確樣點同步環(huán)的環(huán)路參數(shù)。仿真結果表明:該算法可靈活地確定同步環(huán)的未知參數(shù),并且精確樣點同步環(huán)可使系統(tǒng)的樣點采樣精度達到采樣間隔的2%。3.提出了一種同步捕獲與頻偏粗估計相結合的方案,方案中采用基于FFT的并行搜索算法實現(xiàn)幀同步及頻偏估計。仿真結果表明,當下行鏈路中的頻偏為?30KHz的頻偏時,該方案只需0.113ms就可以完成同步捕獲,并使頻偏減小近40倍。4.完成了基于速率變換的QOTDM傳輸系統(tǒng)的FPGA設計及實現(xiàn)。提出了一種基于FFT并行搜索算法的硬件實現(xiàn)簡化方案,同時給出了多速率變換QOTDM傳輸系統(tǒng)的FPGA總體設計方案,并對各個子模塊進行了FPGA設計,最終仿真驗證了其設計的正確性。
【關鍵詞】:準正交時分復用(QOTDM) 精確樣點同步 同步捕獲 頻偏估計 FPGA設計
【學位授予單位】:西安電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN927.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-12
- 符號對照表12-13
- 縮略語對照表13-16
- 第一章 緒論16-20
- 1.1 研究背景及意義16-17
- 1.2 下行鏈路傳輸技術研究及發(fā)展17-18
- 1.3 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排18-20
- 第二章 QOTDM及多速率處理基本理論20-36
- 2.1 準正交時分復用技術原理20-21
- 2.2 QOTDM傳輸系統(tǒng)的基本實現(xiàn)21-30
- 2.2.1 QOTDM復接原理22-24
- 2.2.2 同步序列及幀結構設計24-26
- 2.2.3 波形成形與匹配濾波26-29
- 2.2.4 系統(tǒng)頻帶利用率29-30
- 2.3 多速率信號處理的基本理論30-33
- 2.3.1 內(nèi)插30-31
- 2.3.2 抽取31-32
- 2.3.3 非整數(shù)倍采樣速率轉換32-33
- 2.4 一種提高頻帶效率的傳輸方式33-34
- 2.5 本章小結34-36
- 第三章 基于QOTDM寬帶衛(wèi)星下行鏈路研究36-60
- 3.1 多速率變換的QOTDM傳輸系統(tǒng)36-43
- 3.1.1 方案實現(xiàn)37-40
- 3.1.2 性能分析40-43
- 3.2 同步捕獲及頻偏估計43-50
- 3.2.1 幀同步基本原理43-45
- 3.2.2 頻偏對于同步捕獲的影響45-47
- 3.2.3 一種同步捕獲與頻偏粗估計結合的方案47-50
- 3.3 精確樣點同步環(huán)路設計50-58
- 3.3.1 精確樣點同步環(huán)路結構50-51
- 3.3.2 基于可變?nèi)貉舆t濾波器的重新抽樣法51-52
- 3.3.3 基于相關峰值的定時誤差估計52-54
- 3.3.4 一種新型環(huán)路參數(shù)調(diào)整算法54-57
- 3.3.5 仿真結果與分析57-58
- 3.4 本章小結58-60
- 第四章 多速率變換的QOTDM傳輸系統(tǒng)硬件實現(xiàn)60-76
- 4.1 發(fā)射端方案設計及仿真60-65
- 4.1.1 系統(tǒng)時鐘模塊61-62
- 4.1.2 速率變換模塊62-63
- 4.1.3 復接模塊63-64
- 4.1.4 信道成形濾波模塊64-65
- 4.2 接收端方案設計及仿真65-75
- 4.2.1 輸入緩沖模塊66-67
- 4.2.2 同步捕獲模塊67-71
- 4.2.3 精確樣點同步環(huán)路模塊71-73
- 4.2.4 分接模塊73-75
- 4.3 本章小結75-76
- 結束語76-78
- 參考文獻78-80
- 致謝80-82
- 作者簡介82-83
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本文關鍵詞:基于QOTDM的寬帶衛(wèi)星下行鏈路傳輸及其FPGA設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:483465
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