L-DACS1系統(tǒng)的OFDM時(shí)頻同步算法研究
本文選題:L-DACS1 + 符號(hào)定時(shí); 參考:《重慶大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:L波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)(L-band Digital Aeronautical Communication System,L-DACS)是未來(lái)航空通信地空數(shù)據(jù)鏈路的重要候選技術(shù),因采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),在地空鏈路中面臨大時(shí)延和大多普勒等問(wèn)題,其同步技術(shù)是需要著重解決的問(wèn)題。L-DACS1系統(tǒng)對(duì)符號(hào)定時(shí)和頻率偏移非常敏感,導(dǎo)致系統(tǒng)性能急劇下降,加之航空通信傳輸距離遠(yuǎn)、信道條件復(fù)雜和多普勒頻移較大等因素,系統(tǒng)對(duì)同步要求更高。本文基于ZC序列(Zadoff-Chu,ZC)構(gòu)建訓(xùn)練序列,提出的算法更為精確的實(shí)現(xiàn)了符號(hào)定時(shí)同步和載波頻率同步,解決了L-DACS1系統(tǒng)中大時(shí)延與大多普勒頻移問(wèn)題,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析定時(shí)偏差和頻偏對(duì)L-DACS1系統(tǒng)的影響。針對(duì)符號(hào)定時(shí)偏差和頻率偏移對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究,并對(duì)其進(jìn)行了仿真分析,以進(jìn)一步說(shuō)明精準(zhǔn)的符號(hào)定時(shí)和頻率同步對(duì)L-DACS1系統(tǒng)的重要性,并給出了系統(tǒng)對(duì)符號(hào)定時(shí)和載波頻率同步的影響。(2)提出了一種基于ZC序列的定時(shí)同步算法。該算法通過(guò)與傳統(tǒng)符號(hào)定時(shí)同步算法對(duì)比,仿真結(jié)果表明所提出的算法在航空信道下性能有所提升,在較低的信噪比下也能達(dá)到精確定時(shí),能夠滿足L-DACS1系統(tǒng)的要求,節(jié)省了系統(tǒng)帶寬資源開銷,提高了定時(shí)精度,從而更為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)了符號(hào)定時(shí)同步。(3)提出了一種基于ZC序列的頻偏估計(jì)算法。該算法采用ZC序列構(gòu)建訓(xùn)練序列,實(shí)現(xiàn)了小數(shù)倍和整數(shù)倍頻偏估計(jì)。通過(guò)與具有代表性的頻偏估計(jì)算法進(jìn)行對(duì)比仿真,結(jié)果表明該算法不僅增大了頻偏估計(jì)范圍,彌補(bǔ)了最大似然頻偏估計(jì)算法的頻率估計(jì)范圍小的不足,而且提高了低信噪比下的頻偏估計(jì)精度。
[Abstract]:L-band Digital Aeronautical Communication system L-DACSs is an important candidate technology for future ground-to-air data links in aviation communications. Orthogonal Frequency Division multiplexing (OFDM) technique is used to solve the problems of large delay and large Doppler in ground-to-air links, due to orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology. The synchronization technology is an important problem to be solved. L-DACS1 system is very sensitive to symbol timing and frequency offset, which leads to a sharp decline in system performance, coupled with the long transmission distance of aeronautical communication, complex channel conditions and large Doppler frequency shift. The system requires higher synchronization. In this paper, the training sequence is constructed based on ZC sequence, and the proposed algorithm realizes symbol timing synchronization and carrier frequency synchronization more accurately, and solves the problem of large delay and large Doppler frequency shift in L-DACS1 system. The main research contents are as follows: (1) the influence of timing deviation and frequency offset on L-DACS1 system is analyzed. In this paper, the influence of symbol timing deviation and frequency offset on the system is studied in detail, and the simulation analysis is carried out to further illustrate the importance of accurate symbol timing and frequency synchronization to L-DACS1 system. The influence of the system on symbol timing and carrier frequency synchronization is also given. A timing synchronization algorithm based on ZC sequence is proposed. Compared with the traditional symbol timing synchronization algorithm, the simulation results show that the proposed algorithm can improve the performance of the proposed algorithm in the aeronautical channel, and achieve accurate timing at lower SNR, which can meet the requirements of the L-DACS1 system. In this paper, the system bandwidth cost is saved, and the timing precision is improved. Thus, a frequency offset estimation algorithm based on ZC sequence is proposed to realize symbol timing synchronization more accurately. The algorithm uses ZC sequence to construct the training sequence and realizes the decimal and integer frequency offset estimation. The simulation results show that the proposed algorithm not only increases the range of frequency offset estimation, but also makes up for the deficiency of the maximum likelihood frequency offset estimation algorithm. Moreover, the accuracy of frequency offset estimation under low SNR is improved.
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN919.34
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,本文編號(hào):1884067
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