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低信噪比短突發(fā)通信系統下載波頻偏估計算法研究

發(fā)布時間:2018-04-05 15:25

  本文選題:載波同步 切入點:導頻 出處:《西安電子科技大學》2014年碩士論文


【摘要】:隨著通信技術的高速發(fā)展,在低信噪比、大多普勒頻偏等條件下,數據可以進行高速率的正確傳輸是無線通信技術所必需的一個條件。短突發(fā)通信系統廣泛的應用于衛(wèi)星通信、高速移動通信、衛(wèi)星通信中,由于通信雙方高速的相對移動產生很大的頻偏。而近年來,具有編碼增益高,工作信噪比門限低等特點的香農極限碼受到了廣泛的關注,但是其優(yōu)異的性能只有在滿足精確的同步下才能體現出來,即使存在很小的載波頻偏,誤碼性能也會急劇下降,因此,如何在低信噪比以及大頻偏的條件下,運用開銷較小的導頻序列進行精確的載波頻偏估計是無線通信中一個關鍵的問題。為了解決上述問題,本文研究了國內外載波同步算法,如頻域算法中的FFT算法、基于FFT的改進插值算法、RO、AVG、RA、RPA算法、二次內插算法等,對它們進行了介紹以及分析,又研究了時域算法中的時域相關和算法,研究了它的特點,并針對該算法分析了不同的幀結構條件下的估計范圍及估計精度。其次,本文結合FFT算法和時域相關和算法,提出了一種新的時頻聯合的載波頻偏估計算法,其基本思想是在一定導頻開銷下,將頻域估計算法估計范圍大和時域估計算法估計精度高的優(yōu)勢結合起來,首先利用頻域周期圖譜峰進行頻偏粗估計,剩余頻偏進一步利用時域相關和方法進行細估計,系統參數設置需根據誤碼性能要求和復雜度折衷選擇。最后針對QPSK調制和直擴系統進行了仿真,仿真結果表明在50%符號速率的估計范圍內,該算法具有估計精度較高的特點,且該算法的計算復雜度較低,比較適合應用于短突發(fā)系統。
[Abstract]:With the rapid development of communication technology, under the conditions of low SNR and large Doppler frequency offset, it is necessary for wireless communication technology to transmit data correctly at high rate.Short burst communication system is widely used in satellite communication, high-speed mobile communication, satellite communication, because of the relative high speed of both sides of the communication to produce a large frequency offset.In recent years, Shannon limit codes with high coding gain and low operating SNR threshold have attracted wide attention, but their excellent performance can only be realized under accurate synchronization, even if there is a very small carrier frequency offset.The performance of BER will also decline sharply. Therefore, how to estimate the carrier frequency offset accurately by using pilot sequence with low SNR and large frequency offset is a key problem in wireless communication.In order to solve the above problems, this paper studies the carrier synchronization algorithms at home and abroad, such as the FFT algorithm in frequency domain, the improved interpolation algorithm based on FFT, the quadratic interpolation algorithm, and so on.The time domain correlation and algorithm in time domain algorithm are also studied, and its characteristics are studied, and the estimation range and estimation accuracy under different frame structure conditions are analyzed.Secondly, combined with FFT algorithm and time-domain correlation algorithm, a new time-frequency joint carrier frequency offset estimation algorithm is proposed. Its basic idea is to estimate carrier frequency offset under certain pilot overhead.Combining the advantages of large estimation range in frequency domain and high estimation accuracy in time domain estimation, the coarse frequency offset is estimated by using frequency domain periodic map peak, and the residual frequency offset is further estimated by time domain correlation and method.The system parameters should be set according to the error performance requirements and the complexity of the tradeoff.Finally, the simulation of QPSK modulation and DSSS system is carried out. The simulation results show that the algorithm has high estimation accuracy and low computational complexity in the range of 50% symbol rate estimation.It is suitable for short burst system.
【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】:2014
【分類號】:TN914

【共引文獻】

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本文編號:1715370

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