發(fā)布時(shí)間：2017-10-24 08:36

  本文關(guān)鍵詞：低信噪比短前導(dǎo)碼突發(fā)通信接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 突發(fā)通信 信號(hào)捕獲 信號(hào)同步

【摘要】：依靠著隱蔽性和短時(shí)性的特點(diǎn),突發(fā)信號(hào)越來(lái)越受到大家的關(guān)注。但是突發(fā)信號(hào)的幀與幀之間是相互獨(dú)立的,對(duì)接收機(jī)來(lái)說(shuō),需要在解調(diào)之前估計(jì)出每幀信號(hào)所需的參數(shù)。因此,如何能快速的對(duì)突發(fā)信號(hào)做出檢測(cè)與同步,成為研究的重點(diǎn)。本論文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了在低信噪比短前導(dǎo)碼條件下的突發(fā)通信接收機(jī)。本文利用Matlab對(duì)低信噪比突發(fā)通信中的捕獲和同步問(wèn)題進(jìn)行了仿真。其中捕獲部分采取仿真對(duì)比的方法,對(duì)基于能量、互相關(guān)和高階累積量這三種常用的突發(fā)信號(hào)檢測(cè)算法進(jìn)行了仿真。Matlab仿真結(jié)果表明,在低信噪比條件下,互相關(guān)法由于前導(dǎo)碼較短、頻偏等因素致使其不能滿足指標(biāo)要求。高階累積量法在Es/No=2dB時(shí)的漏檢概率大于104已經(jīng)不能滿足論文中的指標(biāo)要求。而能量比值法在低信噪比條件下仍可以滿足指標(biāo)要求。所以本文選擇能量比值法作為信號(hào)捕獲的算法。而在同步部分,詳細(xì)仿真了幀同步聯(lián)合頻偏粗估計(jì)算法、定時(shí)同步算法、載波頻偏細(xì)估計(jì)算法、載波相偏估計(jì)算法以及相位模糊算法。仿真結(jié)果表明,使用幀同步聯(lián)合頻偏粗估計(jì)算法,能精確估計(jì)到信號(hào)的起點(diǎn),并可提高頻偏的精度范圍,加上后續(xù)的載波頻偏細(xì)估計(jì)算法,可以實(shí)現(xiàn)30KHz的大頻偏糾正。定時(shí)同步采用一種與載波頻偏和相偏無(wú)關(guān)的OM估計(jì)算法,仿真表明該算法能夠準(zhǔn)確估計(jì)(0-3)T(采樣周期)之間的隨機(jī)值,從插值濾波器的仿真試驗(yàn)結(jié)果得出,線性插值和立方插值都能很好的糾正定時(shí)誤差,考慮到算法的復(fù)雜程度和后續(xù)硬件的實(shí)現(xiàn),本文采用線性插值進(jìn)行定時(shí)誤差的糾正。本文提出了使用VV算法完成相偏估計(jì),仿真結(jié)果表明該算法可以糾正在-π/4至π/4內(nèi)的任意誤差值。最后對(duì)接收機(jī)整體模塊仿真,接收機(jī)性能完全達(dá)到指標(biāo)要求。算法仿真滿足指標(biāo)要求后,使用VHDL描述語(yǔ)言來(lái)完成各個(gè)模塊HDL實(shí)現(xiàn)。同時(shí)給出了具體的測(cè)試方案,從硬件方面來(lái)驗(yàn)證文中設(shè)計(jì)的接收機(jī)性能。最后在DE2-115開(kāi)發(fā)板上測(cè)試,結(jié)果表明接收機(jī)各個(gè)子模塊正常工作,模塊性能完全達(dá)到指標(biāo)要求。本文設(shè)計(jì)的突發(fā)通信接收機(jī),不僅可以應(yīng)用到低信噪比突發(fā)通信中,還可以應(yīng)用到其他非合作通信系統(tǒng)中。在突發(fā)事件應(yīng)急通信系統(tǒng)以及軍事通信系統(tǒng)中都有很大的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：突發(fā)通信 信號(hào)捕獲 信號(hào)同步
【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】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN851
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第二章 突發(fā)通信接收機(jī)分析與設(shè)計(jì)14-25
• 2.1 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)通信接收機(jī)總體架構(gòu)14-16
• 2.1.1 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)通信接收機(jī)技術(shù)指標(biāo)14
• 2.1.2 突發(fā)通信接收機(jī)主要功能模塊分析14-15
• 2.1.3 信號(hào)模型15-16
• 2.2 突發(fā)通信接收機(jī)突發(fā)信號(hào)的檢測(cè)16-18
• 2.2.1 能量比值算法主要原理16-17
• 2.2.2 基于互相關(guān)算法的信號(hào)檢測(cè)原理17
• 2.2.3 基于高階累積量信號(hào)檢測(cè)算法基本原理17-18
• 2.3 突發(fā)通信接收機(jī)信號(hào)幀同步與頻偏糾正算法18-20
• 2.4 突發(fā)通信接收機(jī)信號(hào)定時(shí)同步算法20-23
• 2.4.1 O&M定時(shí)誤差估計(jì)算法21
• 2.4.2 插值算法21-23
• 2.5 突發(fā)通信數(shù)字接收機(jī)載波相偏糾正算法23-24
• 2.6 接收機(jī)相位模糊糾正24
• 2.7 本章小結(jié)24-25
• 第三章 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)通信接收機(jī)算法仿真25-47
• 3.1 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)通信發(fā)射機(jī)仿真模型25-26
• 3.1.1 突發(fā)幀結(jié)構(gòu)25
• 3.1.2 發(fā)射機(jī)及信道模型25-26
• 3.2 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)接收機(jī)中各模塊實(shí)現(xiàn)26-41
• 3.2.1 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)信號(hào)捕獲仿真模塊26-30
• 3.2.2 突發(fā)幀同步與載波頻偏估計(jì)仿真模塊30-34
• 3.2.3 突發(fā)定時(shí)同步仿真模塊34-37
• 3.2.4 突發(fā)載波相偏糾正仿真模塊37-39
• 3.2.5 解相位模糊仿真模塊39-40
• 3.2.6 信噪比及功率估計(jì)40-41
• 3.3 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)系統(tǒng)總體仿真41-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)通信接收機(jī)FPGA實(shí)現(xiàn)與測(cè)試47-62
• 4.1 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)通信收發(fā)機(jī)整體架構(gòu)47-53
• 4.1.1 突發(fā)通信收發(fā)機(jī)發(fā)射模塊FPGA實(shí)現(xiàn)47-48
• 4.1.2 突發(fā)通信收發(fā)機(jī)接收模塊FPGA實(shí)現(xiàn)48-53
• 4.2 低信噪比短前導(dǎo)突發(fā)通信接收機(jī)系統(tǒng)測(cè)試53-60
• 4.2.1 測(cè)試內(nèi)容54
• 4.2.2 測(cè)試儀器與設(shè)備54
• 4.2.3 測(cè)試原理及方案54-57
• 4.2.4 測(cè)試步驟及測(cè)試結(jié)果57-60
• 4.2.5 測(cè)試結(jié)論60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 第五章 全文總結(jié)與展望62-64
• 5.1 工作總結(jié)62
• 5.2 工作展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄68-74

【相似文獻(xiàn)】

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