發(fā)布時間：2017-05-05 20:05

  本文關鍵詞：極低信噪比下幀同步的預處理方案設計與性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：深空通信和強電磁對抗場景中,接收信號或者非常微弱,或者被各種噪聲所淹沒。為了能在極低信噪比條件下檢測到有用信號,同步技術顯得尤為重要。幀同步檢測性能幾乎完全依賴于良好幀同步碼的設計與運用。本文首先采用13比特巴克碼和48比特優(yōu)選同步碼的復合作為幀同步碼,即624比特復合幀同步碼,該幀同步碼具有優(yōu)良的非周期自相關特性。采用方波和升余弦波作為基帶成形波形。根據符號波形能量相等這一原則,計算得到方波和升余弦波在一個符號波形內的高倍(本文設計倍率為8)信號帶寬采樣值的具體數值。建立了基于采樣值的幀同步檢測方案。提出了在采樣過程后增加預處理環(huán)節(jié),對每連續(xù)的8個采樣值進行預處理,以提高相關計算的輸入信號的信噪比。針對極低信噪比通信的場景采用了平滑濾波和匹配濾波兩種預處理方法。平滑濾波方法是對每連續(xù)的8個采樣值求平均值,匹配濾波方法是將每連續(xù)的8個采樣值與成形波形的8個采樣值進行相關計算。仿真結果表明:平滑濾波和匹配濾波方法都能達到積累符號波形能量的目的,且匹配濾波方法積累的能量更大。分析了無預處理、平滑濾波、匹配濾波預處理的幀同步方案的正確檢測概率。對于方波,在相同的信噪比和門限下,平滑濾波、匹配濾波預處理的幀同步方案所達到的檢測性能相同,且都比無預處理時好。對于升余弦波,在相同的信噪比和門限下,匹配濾波預處理的幀同步方案的正確檢測概率最大,其次是平滑濾波,無預處理幀同步方案的正確檢測概率最小。對無預處理、平滑濾波、匹配濾波預處理的幀同步方案進行了仿真實驗。實驗結果表明,無論是方波還是升余弦波,在門限為550時,達到相同的正確同步概率,平滑濾波或匹配濾波預處理比無預處理至少可以提高7d B的信噪比增益;對升余弦波信號,在門限為425時,達到相同的正確同步概率,匹配濾波預處理比平滑濾波預處理至少可以提高4d B的信噪比增益。
【關鍵詞】：極低信噪比 預處理 幀同步 平滑濾波 匹配濾波
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.34
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 縮略語12-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 極低信噪比幀同步以及預處理研究概述14-16
• 1.2.1 幀同步研究概述14-15
• 1.2.2 預處理研究概述15-16
• 1.3 本論文的研究目標及難點16
• 1.4 論文主要內容與架構16-17
• 第二章 幀同步檢測原理介紹17-30
• 2.1 幀同步17-19
• 2.1.1 幀同步方法17-18
• 2.1.2 數據幀結構18
• 2.1.3 幀同步碼的相關性與幀同步碼的檢測18-19
• 2.2 幀同步碼性能19-23
• 2.2.1 13比特巴克碼的非周期自相關特性19-20
• 2.2.2 優(yōu)選幀同步碼的周期自相關特性20-21
• 2.2.3 復合幀同步碼的周期與非周期自相關特性21-23
• 2.3 波形成形技術23-27
• 2.3.1 波形成形需求與原理23
• 2.3.2 方波成形及其性能23-25
• 2.3.3 升余弦波成形及其性能25-26
• 2.3.4 方波與升余弦波的樣值26-27
• 2.4 數字匹配濾波器27-29
• 2.4.1 數字匹配濾波器原理27-28
• 2.4.2 方波信號通過數字匹配濾波器28-29
• 2.4.3 升余弦波信號通過數字匹配濾波器29
• 2.5 本章小結29-30
• 第三章 極低信噪比下幀同步檢測與預處理間的關系30-42
• 3.1 幀同步檢測方案30-35
• 3.1.1 數字化碼片波形30-33
• 3.1.2 預處理過程33-34
• 3.1.3 相關計算34-35
• 3.1.4 判決比較35
• 3.2 預處理方法35-38
• 3.2.1 方法 1—平滑濾波法35-37
• 3.2.2 方法 2—匹配濾波法37-38
• 3.3 預處理算法性能及仿真結果38-41
• 3.3.1 方波預處理算法的性能及其仿真結果38-40
• 3.3.2 升余弦波預處理算法的性能及其仿真結果40-41
• 3.4 本章小結41-42
• 第四章 極低信噪比下幀同步預處理方案的性能分析42-67
• 4.1 幀同步檢測數學模型42-44
• 4.2 方波成形的預處理44-54
• 4.2.1 無預處理44-46
• 4.2.2 平滑濾波預處理46-53
• 4.2.3 匹配濾波預處理53-54
• 4.3 升余弦波成形的預處理54-66
• 4.3.1 無預處理55-56
• 4.3.2 平滑濾波預處理56-61
• 4.3.3 匹配濾波預處理61-66
• 4.4 本章小結66-67
• 第五章 極低信噪比下幀同步預處理方案的仿真驗證67-76
• 5.1 幀同步預處理方案仿真的數學模型67-68
• 5.2 幀同步預處理方案的仿真流程圖68-70
• 5.3 方波成形的預處理方案仿真結果及分析70-72
• 5.4 升余弦波成形的預處理方案仿真結果及分析72-75
• 5.5 本章小結75-76
• 第六章 總結與展望76-79
• 6.1 論文工作總結76-78
• 6.2 論文工作展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-83
• 個人簡歷83-84
• 碩士研究生期間的研究成果84-85
• 學位論文評審后修改說明表85-87
• 學位論文答辯后勘誤修訂說明表87-88

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 黃輝;張伯虎;;COFDM技術及其在移動通信中的應用[J];安防科技;2008年12期

2 劉小英;陳曉明;朱勇;;“通信原理”課程建設探討[J];安徽電子信息職業(yè)技術學院學報;2010年02期

3 王新新;布挺;;基于圖像表面積的置亂程度評價算法[J];安徽大學學報(自然科學版);2011年04期

4 陳寅杰;石瑞;曹建軍;鄭熠;;基于LabVIEW的數字信號生成在漁船通導設備測試中的應用[J];現代農業(yè)科技;2011年21期

5 劉全金;;一種A律PCM編碼的簡化方法[J];安慶師范學院學報(自然科學版);2007年04期

6 劉全金;江建生;李強;黃忠;;談《通信原理》課程的“口訣式”教學[J];安慶師范學院學報(自然科學版);2011年03期

7 劉麗萍,李彩霞;卷積碼UEP方案在分等級傳輸中的應用[J];保定師范�？茖W校學報;2004年02期

8 尹中鋒;韓麗;蔣漢林;;C&C08交換機告警系統分析及遠程控制[J];兵工自動化;2009年06期

9 趙團結;李永善;凌向東;李賀;;OFDM技術及其在短波通信中的應用[J];兵工自動化;2009年10期

10 陳克清;劉書香;;煤礦井下電力線通訊系統的設計與實現[J];北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報;2011年04期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 簡銳鋒;梁滿貴;李俊杰;陳亮;;CallerID信號解調的軟件實現[A];第十二屆全國信號處理學術年會（CCSP-2005）論文集[C];2005年

2 朱燦焰;劉家勝;汪一鳴;毛凌鋒;;有限精度下混沌擴頻序列的周期特性[A];第十三屆全國信號處理學術年會（CCSP-2007）論文集[C];2007年

3 孔嘉;蕭寶瑾;郗繡錦;;反相對稱調制在頻域中的應用[A];2006北京地區(qū)高校研究生學術交流會——通信與信息技術會議論文集（上）[C];2006年

4 戴鑫焱;陳正榮;畢國平;;Gold序列抗多址干擾性能及在短波通信中的應用[A];2007北京地區(qū)高校研究生學術交流會通信與信息技術會議論文集（下冊）[C];2008年

5 楊晟;朱詩兵;;通用化WSN體系結構研究[A];中國電子學會第十五屆信息論學術年會暨第一屆全國網絡編碼學術年會論文集（下冊）[C];2008年

6 鄭海昕;劉燕都;侯孝民;;PCM/FM遙測信號的AR模型譜估計研究[A];2009年研究生學術交流會通信與信息技術論文集[C];2009年

7 沙軍;黃凌;;基于FPGA的RS(204,188)譯碼器的設計與實現[A];2009年研究生學術交流會通信與信息技術論文集[C];2009年

8 吳儉;邵玉斌;劉小洋;;基帶傳輸系統的DSP+FPGA硬件實現[A];2009年研究生學術交流會通信與信息技術論文集[C];2009年

9 黃凌;張新輝;沙軍;;基于FPGA的QPSK調制解調系統的設計與實現[A];2009年研究生學術交流會通信與信息技術論文集[C];2009年

10 許世宏;聶濤;;基于FPGA的基帶碼發(fā)生器設計[A];全國第一屆嵌入式技術聯合學術會議論文集[C];2006年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 吳冬梅;基于達芬振子的微弱信號檢測方法研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

2 沈鋒;中短波擴頻導航接收機信號同步方法研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

3 隋丹;通信信號盲檢測技術研究[D];解放軍信息工程大學;2007年

4 楊波;高頻譜效率的無線網絡廣義協作通信技術研究[D];解放軍信息工程大學;2010年

5 張海剛;編碼與調制—移動通信系統關鍵技術研究[D];山東大學;2010年

6 賈東立;改進的差分進化算法及其在通信信號處理中的應用研究[D];上海大學;2011年

7 楊星海;無線移動環(huán)境中濾波多音調制關鍵技術研究[D];山東大學;2011年

8 韓科鋒;應用于2G/3G移動通信的多模發(fā)射機芯片的研究[D];復旦大學;2011年

9 王曉勇;LTE-A系統中功率分配與功率控制的研究[D];北京郵電大學;2011年

10 盧冀;基于網絡編碼的多媒體傳輸技術研究[D];西安電子科技大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 孫磊;集成多路單體液壓支柱密封質量監(jiān)測儀的設計[D];山東科技大學;2010年

2 王永;消防單兵綜合信息采集系統研究[D];山東科技大學;2010年

3 高鵬;基于DSP的WiMAX自適應調制解調器的設計[D];山東科技大學;2010年

4 孟令君;基于DSP試驗機測控系統的研究[D];長春理工大學;2010年

5 葉智祥;基于ARM的以太網轉換器研究及應用[D];長春理工大學;2010年

6 鄭偉光;基于小波變換的信號調制方式識別方法[D];長春理工大學;2010年

7 禹士朋;UHF射頻識別系統的防沖突算法研究[D];鄭州大學;2010年

8 馬天榮;基于Gabor變換的多載波調制技術研究[D];鄭州大學;2010年

9 曹唯偉;基于拼音編碼的水下語音通信發(fā)射端的設計與實現[D];哈爾濱工程大學;2010年

10 趙飛;LTE混合自動請求重傳技術[D];哈爾濱工程大學;2010年

  本文關鍵詞：極低信噪比下幀同步的預處理方案設計與性能分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：346983