本文關(guān)鍵詞：基于OFDM技術(shù)Ka波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)多普勒頻移特性研究

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【摘要】：現(xiàn)代衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展迅速，可用頻帶資源卻越來(lái)越有限。由于Ka波段的可用帶寬達(dá)3500MHz，因此通常應(yīng)用于衛(wèi)星通信，既能增加通信容量又能實(shí)現(xiàn)較窄波束，進(jìn)而獲得高EIRP值，可實(shí)現(xiàn)千兆比特級(jí)寬帶數(shù)字傳輸。由于衛(wèi)星與地面站、用戶終端之間存在的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的多普勒效應(yīng)可產(chǎn)生多普勒頻偏，對(duì)于靜止軌道衛(wèi)星，地面站和用戶終端運(yùn)動(dòng)速度越快，通信過(guò)程中產(chǎn)生的多普勒頻偏就會(huì)越大，使得接收端對(duì)信號(hào)的解調(diào)難度大大增加。對(duì)衛(wèi)星在可視范圍內(nèi)移動(dòng)終端多普勒頻偏的估計(jì)和分析是保證通信質(zhì)量可靠性，提高通信質(zhì)量的有效途徑。 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是一種使用不同載波調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，憑借其頻譜利用率高、抗多徑衰落的有效性等突出優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸。為了有效地將衛(wèi)星系統(tǒng)與地面移動(dòng)/無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)緊密融合，可以將OFDM技術(shù)與衛(wèi)星通信系統(tǒng)相結(jié)合，同時(shí)增加衛(wèi)星系統(tǒng)資源利用率。但OFDM技術(shù)的不足之處就是對(duì)頻率偏差敏感，特別在高速移動(dòng)環(huán)境中，這會(huì)破壞子載波間的正交性，產(chǎn)生嚴(yán)重載波間干擾（ICI）。為此本文將深入研究衛(wèi)星移動(dòng)通信中的多普勒頻偏估計(jì)問(wèn)題，，掌握頻移變化規(guī)律，為改善系統(tǒng)性能提供前提。 論文前部分主要研究多普勒頻偏對(duì)基于OFDM技術(shù)Ka波段衛(wèi)星通信系統(tǒng)信道特性的影響，后半部分著重研究多普勒頻偏估計(jì)算法。討論的第一種多普勒頻移估計(jì)方法是基于循環(huán)前綴的算法；基于變換域的多普勒頻移估計(jì)算法是將導(dǎo)頻符號(hào)插入OFDM符號(hào)中，將其轉(zhuǎn)換為變換域信號(hào)，分析變換域信號(hào)譜得到多普勒頻偏值；之后分析了一種近似最大似然估計(jì)的算法，通過(guò)仿真分析，該近似最大似然估計(jì)方法的頻偏估計(jì)范圍和其采用的最大相關(guān)長(zhǎng)度成反比。之后作者試圖將MIMO技術(shù)應(yīng)用于Ka波段OFDM衛(wèi)星通信系統(tǒng)，用較為精確的基于最大似然的近似估計(jì)算法，對(duì)Ka波段MIMO OFDM衛(wèi)星通信系統(tǒng)多普勒頻移特性進(jìn)行仿真分析，得出頻移估計(jì)結(jié)果，以及通過(guò)估計(jì)值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行頻移補(bǔ)償后系統(tǒng)的誤碼率性能特點(diǎn)�？芍狹IMO OFDM衛(wèi)星通信系統(tǒng)同樣對(duì)多普勒頻移較為敏感。
【關(guān)鍵詞】：Ka波段 衛(wèi)星通信 OFDM系統(tǒng) 多普勒頻移估計(jì)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 論文研究背景及意義10-12
• 1.1.1 Ka 波段衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)研究背景10-11
• 1.1.2 Ka 波段衛(wèi)星通信發(fā)展概況11-12
• 1.2 多普勒頻移估計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)13-16
• 第2章 基于 OFDM 技術(shù)的 GEO 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)16-30
• 2.1 OFDM 系統(tǒng)原理16-19
• 2.1.1 OFDM 的基本原理16-18
• 2.1.2 OFDM 系統(tǒng)的頻譜利用率18-19
• 2.2 保護(hù)間隔和循環(huán)前綴19-22
• 2.3 OFDM 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與不足22-24
• 2.4 基于 OFDM 的 GEO 衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案24-28
• 2.4.1 星上 OFDM 子載波交換概述24-26
• 2.4.2 基于 OFDM 的 GEO 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)總體方案26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 Ka 波段衛(wèi)星信道特性與多普勒頻移30-42
• 3.1 Ka 波段移動(dòng)衛(wèi)星鏈路30-31
• 3.2 衛(wèi)星軌道參數(shù)31-32
• 3.3 衛(wèi)星移動(dòng)通信信道特性32-33
• 3.4 無(wú)線信道的衰落統(tǒng)計(jì)特性33-36
• 3.4.1 多徑傳播和多徑衰落33-34
• 3.4.2 多普勒頻移與多普勒擴(kuò)展34-36
• 3.5 多普勒頻移對(duì) OFDM 系統(tǒng)的影響36-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 多普勒頻移估計(jì)方法的研究42-66
• 4.1 Ka 波段信道模型的建立42-44
• 4.2 基于循環(huán)前綴的多普勒頻移估計(jì)算法44-49
• 4.2.1 算法原理描述44-45
• 4.2.2 系統(tǒng)模型45-47
• 4.2.3 仿真結(jié)果分析47-49
• 4.3 基于變換域的多普勒頻移估計(jì)算法49-55
• 4.3.1 梳狀導(dǎo)頻信號(hào)模型49-50
• 4.3.2 系統(tǒng)模型50-51
• 4.3.3 算法原理51-53
• 4.3.4 仿真結(jié)果分析53-55
• 4.4 基于最大似然估計(jì)的近似算法55-59
• 4.4.1 算法原理55-56
• 4.4.2 仿真結(jié)果分析56-59
• 4.5 基于 MIMO-OFDM 系統(tǒng)的 Ka 波段衛(wèi)星系統(tǒng)多普勒頻移研究59-61
• 4.5.1 MIMO 系統(tǒng)原理59
• 4.5.2 衛(wèi)星通信 MIMO OFDM 系統(tǒng)59
• 4.5.3 MIMO 信道描述59-60
• 4.5.4 MIMO 對(duì)多普勒估計(jì)的影響60-61
• 4.6 Ka 波段衛(wèi)星 MIMO OFDM 系統(tǒng)多普勒頻移特性仿真61-64
• 4.6.1 平坦衰落的 MIMO 系統(tǒng)的信號(hào)模型61-62
• 4.6.2 仿真結(jié)果分析62-64
• 4.7 本章小結(jié)64-66
• 第5章 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 作者簡(jiǎn)介72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 康健;李信;高\(yùn)

本文編號(hào)：531373