本文關(guān)鍵詞：高階QAM解調(diào)中的同步算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相比于傳統(tǒng)低階調(diào)制方式,高階QAM調(diào)制由于系統(tǒng)頻帶利用率高,在寬帶數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用更廣。然而隨著調(diào)制階數(shù)的增大,相鄰星座點之間歐式距離明顯變小,系統(tǒng)抗干擾能力急劇下降,同步難度增大,因此,其相應(yīng)的同步技術(shù)也成為研究熱點。特別地,在矢量信號分析系統(tǒng)中,同步后解調(diào)結(jié)果的精確性直接決定測量的準(zhǔn)確度。傳統(tǒng)數(shù)字同步算法由于同步范圍小,收斂速度慢且剩余殘差較大,會對測量結(jié)果引入較大的殘差。因此,如何在矢量信號分析系統(tǒng)中實現(xiàn)高階QAM的大范圍捕獲及高精度同步具有重要意義。本文以實現(xiàn)方形16QAM~1024QAM調(diào)制方式在矢量信號分析系統(tǒng)中的寬帶高精度同步為最終目標(biāo),同時對開環(huán)與閉環(huán)結(jié)構(gòu)下的定時同步和載波同步等關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究與改進。在理論研究層面,首先建立全數(shù)字調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)等效基帶模型,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ);然后,在定時同步研究方面,針對高階QAM系統(tǒng)對精度和穩(wěn)定度的需求,對現(xiàn)有開環(huán)非線性定時估計算法、閉環(huán)Gardner定時估計算法、多項式內(nèi)插濾波校正算法的性能進行研究,同時為了解決小滾降系數(shù)下系統(tǒng)自噪聲急劇增大的問題,提出基于預(yù)濾波器的定時抖動優(yōu)化算法來提高上述兩類定時估計算法精度;接著,在載波同步研究方面,針對高階QAM系統(tǒng)對精度和估計范圍的需求,本文提出基于DFT頻偏估計+PFDPLL+DDPLL的多級閉環(huán)載波同步校正算法和基于DFT頻偏估計+PFD+DD+維特比相位估計的多級開環(huán)載波同步校正算法,有效解決開環(huán)頻偏估計算法精度低和閉環(huán)載波同步算法精度高但是收斂慢的問題,在保證精度的同時提高系統(tǒng)估計范圍與收斂速度。最后,在算法實際應(yīng)用方面,基于上述研究成果,針對矢量信號分析系統(tǒng),設(shè)計出一種具有高精度及大捕獲范圍特性的方形16QAM~1024QAM同步方案,并在CVI平臺中利用C語言實現(xiàn)最終的底層測試與頂端界面設(shè)計。理論分析與實際信號測試表明,該同步方案引入的系統(tǒng)殘差可以忽略,與業(yè)界知名Keysight 89600VSA軟件性能相當(dāng),但是頻偏測量范圍更大,能實現(xiàn)高精度及大捕獲范圍的同步。
【關(guān)鍵詞】：高階QAM 定時同步 載波同步 矢量信號分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 定時同步技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 載波同步技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排14-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 論文安排15-17
• 第2章 QAM同步關(guān)鍵技術(shù)研究17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 QAM接收機數(shù)學(xué)模型17-19
• 2.2.1 全數(shù)字接收機等效基帶模型17-18
• 2.2.2 同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等效性18-19
• 2.2.3 模型的仿真驗證19
• 2.3 QAM同步關(guān)鍵技術(shù)分析19-24
• 2.3.1 基帶成型與匹配濾波技術(shù)20-21
• 2.3.2 定時同步技術(shù)21-22
• 2.3.3 載波同步技術(shù)22-24
• 2.4 同步性能指標(biāo)24-25
• 2.4.1 性能指標(biāo)24
• 2.4.2 同步MCRB界24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 高階QAM定時同步技術(shù)26-51
• 3.1 引言26
• 3.2 內(nèi)插技術(shù)26-30
• 3.2.1 內(nèi)插濾波原理27-28
• 3.2.2 內(nèi)插濾波器類型28-29
• 3.2.3 性能仿真分析29-30
• 3.3 閉環(huán)Gardner定時估計算法30-37
• 3.3.1 Gardner算法結(jié)構(gòu)30-31
• 3.3.2 定時誤差提取31-32
• 3.3.3 NCO控制器32-33
• 3.3.4 性能仿真分析33-37
• 3.4 開環(huán)非線性定時估計算法37-44
• 3.4.1 最大似然準(zhǔn)則37-38
• 3.4.2 非線性估計算法原理38-40
• 3.4.3 非線性估計算法性能仿真分析40-43
• 3.4.4 開環(huán)算法與閉環(huán)算法對比分析43-44
• 3.5 定時抖動算法優(yōu)化44-50
• 3.5.1 定時抖動特性分析45-46
• 3.5.2 預(yù)濾波器設(shè)計46-47
• 3.5.3 性能仿真分析47-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第4章 高階QAM載波同步技術(shù)51-69
• 4.1 引言51
• 4.2 開環(huán)頻率同步算法51-57
• 4.2.1 維特比頻偏估計算法52-54
• 4.2.2 DFT頻偏估計算法54-57
• 4.3 開環(huán)載波相位同步算法57-61
• 4.3.1 維特比相偏估計算法57-59
• 4.3.2 DD相偏估計算法原理59-61
• 4.4 閉環(huán)載波同步算法61-66
• 4.4.1 直接判決環(huán)DDPLL61-62
• 4.4.2 極性判決環(huán)PolarPLL62-63
• 4.4.3 鑒頻鑒相環(huán)PFDPLL63-64
• 4.4.4 各種閉環(huán)算法性能分析與對比64-66
• 4.5 改進多級載波同步算法66-68
• 4.5.1 改進載波同步算法原理66-67
• 4.5.2 自動模式轉(zhuǎn)換設(shè)計67
• 4.5.3 仿真性能分析67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第5章 高階QAM同步系統(tǒng)的實現(xiàn)69-76
• 5.1 引言69
• 5.2 高階QAM同步系統(tǒng)方案69-71
• 5.2.1 實際信號源數(shù)據(jù)采集69-70
• 5.2.2 同步系統(tǒng)設(shè)計70-71
• 5.3 系統(tǒng)設(shè)計理論殘差分析71-72
• 5.3.1 誤差矢量幅度EVM71-72
• 5.3.2 系統(tǒng)殘差分析72
• 5.4 高階QAM同步系統(tǒng)實際數(shù)據(jù)測試72-75
• 5.4.1 矢量信號分析系統(tǒng)構(gòu)建73-74
• 5.4.2 測試結(jié)果分析74-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果82-84
• 致謝84

  本文關(guān)鍵詞：高階QAM解調(diào)中的同步算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：441414