本文關鍵詞：一種高性能的OFDM衛(wèi)星信號盲跟蹤和檢測方法

  更多相關文章： OFDM 非數(shù)據(jù)輔助 采樣時鐘同步 殘余載波頻偏 盲跟蹤

【摘要】：OFDM是一種基于子載波之間正交性進行調(diào)制和解調(diào)的高速數(shù)據(jù)傳輸技術,可以有效地提高系統(tǒng)的頻譜利用率。成熟的快速傅里葉變換算法和快速發(fā)展的集成電路工藝推動了OFDM技術從理論走向工程應用。近些年來,OFDM技術已經(jīng)被廣泛地應用于各種通信場景中。OFDM調(diào)制技術因為其具有良好的抗多徑衰落能力,也被廣泛地應用于寬帶衛(wèi)星通信中進行高速數(shù)據(jù)的傳輸。但是衛(wèi)星頻譜資源極度緊張,因而在一些新型的OFDM系統(tǒng)中采用了無循環(huán)前綴和無梳狀導頻的設計,這樣可以有效地提高系統(tǒng)的頻譜利用率和數(shù)據(jù)吞吐率。同時也對OFDM系統(tǒng)在信號同步、信號均衡等方面的技術都提出了新的要求:(1)如何在無數(shù)據(jù)輔助的條件下,完成OFDM系統(tǒng)的同步,從而保證子載波間的正交性,避免系統(tǒng)性能惡化;(2)如何正確補償殘余載波頻偏引起的星座旋轉(zhuǎn);(3)如何在無數(shù)據(jù)輔助的條件下,完成信號在時變信道下的盲跟蹤等一系列問題變得重要而緊迫。基于上述的迫切需求,本文首先嚴謹?shù)亟o出了OFDM系統(tǒng)中采樣時鐘偏差的系統(tǒng)分析模型,并提出了一種面向無CP及梳狀導頻的OFDM信號采樣時鐘頻偏估計方法,其基本思想是:利用滑窗自相關方法檢測一幀信號中收發(fā)雙方采樣數(shù)目的偏差從而估計采樣時鐘頻偏,此外從理論上分析推導了該方法的適用條件和估計誤差;其次,基于拉格朗日插值算法完成了最佳采樣點的估計,并介紹了如何確定分數(shù)間隔的初始值和更新步進量;然后分析了OFDM系統(tǒng)中殘余載波頻偏對超幀結構信號的影響,提出了在非數(shù)據(jù)輔助條件下采用MCMA,DD等盲均衡算法完成殘余載波頻偏補償;最后針對信號無梳狀導頻設計、具有超幀結構等特點,介紹了在時變?nèi)R斯信道下對OFDM信號幅度和相位變化進行盲跟蹤與盲均衡的方法。特定格式OFDM仿真信號和實際采集的iPSTAR衛(wèi)星信號測試結果均表明:在無循環(huán)前綴、無梳狀導頻和具有超幀結構的新型OFDM系統(tǒng)中,采用本文提出的OFDM衛(wèi)星信號盲跟蹤和檢測方法能夠穩(wěn)健地完成采樣時鐘同步以及中低信噪比條件下的信號解調(diào)。
【關鍵詞】：OFDM 非數(shù)據(jù)輔助 采樣時鐘同步 殘余載波頻偏 盲跟蹤
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 縮略詞表13-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 OFDM通信技術的特點15-16
• 1.1.1 OFDM技術的優(yōu)點15-16
• 1.1.2 OFDM技術的缺點16
• 1.2 課題背景及研究意義16-17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 論文主要貢獻及組織結構18-20
• 1.4.1 主要貢獻18-19
• 1.4.2 組織結構19-20
• 第二章 OFDM系統(tǒng)概述20-32
• 2.1 OFDM系統(tǒng)基本原理20-26
• 2.1.1 OFDM調(diào)制和解調(diào)20-22
• 2.1.2 保護間隔和循環(huán)前綴22-24
• 2.1.3 OFDM系統(tǒng)中的導頻結構24-26
• 2.2 同步偏差對OFDM系統(tǒng)的影響26-30
• 2.2.1 符號定時偏差的影響26-27
• 2.2.2 載波偏差的影響27-29
• 2.2.3 采樣時鐘偏差的影響29-30
• 2.3 iPSTAR衛(wèi)星系統(tǒng)30-31
• 2.4 本章小結31-32
• 第三章 面向無CP及梳狀導頻的OFDM信號采樣時鐘同步方法32-47
• 3.1 采樣時鐘偏差的分析模型33-35
• 3.2 采樣時鐘頻偏估計方法35-39
• 3.2.1 基于滑窗自相關的采樣時鐘頻偏估計方法35-37
• 3.2.2 頻偏估計方法的適用條件37-38
• 3.2.3 頻偏估計方法的估計誤差38-39
• 3.3 采樣時鐘頻率同步方法39-45
• 3.3.1 拉格朗日插值的基本原理39-41
• 3.3.2 基于拉格朗日插值算法的最佳采樣點估計41-44
• 3.3.3 分數(shù)間隔的更新44-45
• 3.4 本章小結45-47
• 第四章 無數(shù)據(jù)輔助條件下OFDM信號的跟蹤與均衡47-58
• 4.1 無循環(huán)前綴OFDM信號的適用場景47-48
• 4.2 高斯信道下殘余載波頻偏的補償48-54
• 4.2.1 OFDM系統(tǒng)殘余載波頻偏的分析模型48-50
• 4.2.2 基于標準星座位置的相偏迭代補償方法50-51
• 4.2.3 CMA和MCMA盲均衡算法51-54
• 4.2.4 DD盲均衡算法54
• 4.3 時變?nèi)R斯信道下的盲跟蹤方法54-57
• 4.3.1 判決反饋信道估計55
• 4.3.2 基于維納濾波結構的判決反饋信道估計55-56
• 4.3.3 盲均衡算法跟蹤時變信道56-57
• 4.4 本章小結57-58
• 第五章 OFDM信號盲跟蹤和檢測方法性能測試58-71
• 5.1 仿真信號的測試結果和分析58-66
• 5.1.1 采樣時鐘頻偏估計方法性能58-59
• 5.1.2 采樣時鐘頻率同步方法性能59-61
• 5.1.3 高斯信道下殘余載波頻偏補償方法性能61-63
• 5.1.4 時變?nèi)R斯信道下的盲跟蹤方法性能63-66
• 5.2 實際空口信號的測試結果和分析66-69
• 5.3 本章小結69-71
• 第六章 總結與展望71-73
• 6.1 論文工作總結71-72
• 6.2 下一步工作展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-76
• 攻碩期間參與項目及研究成果76-77
• 附錄77-79

【參考文獻】

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本文編號：839593