数字接收机中同步技术研究(可复制论文).pdf

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学位论文独创性声明
学位论文独创性声明
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第章绪论
第章绪论
论文的研究背景
同步技术在通信中是一项非常关键和艰巨的任务,它的失败将使通信系统
的性能受到灾难性的影响川同步是系统中最重要的环节之一,然而在大多数关
于数字通信的教科书和参考教材中,对于同步的理论与技术涉及较少或仅作了
肤浅的阐述。于是容易给人一种错误印象,在数字通信中同步是容易实现的或
是微不足道的,系统的误码性能仅与系统的调制制式有关。然而实际工程中,
情况则大相径庭。同步系统的好坏对于系统的误码性能起着至关重要的作用,
系统能否正常工作和到达设计的性能很大程度上要取决于同步系统的好坏,事
实上通信系统设计中的大量工作是围绕同步问题展开的。
在通信系统中,有用的数据序列都是经过一定的方式映射,发射机将其调
制到一定的频率通过信道发送出去,接收机接收到的数据其参数受到发送机,
接收机和信道的影响,最终的工作是要求在对这些参数准确估计的基础上依靠
判决装置恢复发送数据。同步技术就是对这些参数实现准确的估计和校正川
早期采用锁相环闭环的结构来提取信号中所含的频率和相位分量,由此
可生成用于接收机的本振信号以达到同步的目的。但这种同步方法捕获时间较
长,存在假锁问题,并且接收机的结构与特定的同步方法密切相
关。近十年来,用于数字化接收机的同步方法已成为研究热点。在这种接收机
中,采样信号的时钟和解调用的本地参考载波均独立振荡于固定的频率,由此
带来了载波的频差、相差及定时误差,其消除可用处理器完成,靠软件的
方法实现。这样的接收机结构不受具体同步方法的影响,从而有利于设计实现
具有通用性的接收机硬件结构。因此,针对这种通用结构的开环同步算法研究
具有重要的意义。由于大规模集成电路和技术的高速发展,以及数字通信
系统的客观需要,用数字方法实现通信信号的解调变为可能此方面的研究也
是如雨后春笋般地涌现,复杂的同步算法能够在中实现,这样可以使整个
通信系统更加稳定,而且可以通过修改中的核心算法来更新系统功能。
在非合作通信环境下,同步过程的完成是只能靠接收到的采样数据,而先
验知识相对较少,很多都只能用经验值,这样就对同步工作加大了难度,这也
第章绪论
需要研究者提出更好的,更合适有效的同步算法。
数字接收机同步的分类和同步系统的构成
数字接收机中同步的主要研究内容可细分为载波相差、载波频差和符号定
时误差的估计和校正。图大略表示了数字接收机中同步系统的构成。
吸户
门性泊浪于润侧目
定时钻计
一绷令同步参相位间步
图数字通信系统同步框图
现行数字信号的解调都是用两路正交解调,载波同步所需要解决的问
题就是要产生一个与发送端同频同相的参考载波。在特定的应用环境中,需要
考虑更多的因素,比如说多谱勒频移、多径信道的影响等。同步的另一个问题
就是符号定时同步,为恢复发送端以符号间隔传送的符号序列,接收机必须以
符号间隔为周期对解调器输出进行抽样判决。有文献指出,依据无符号间干扰
要求,在一个符号时间间隔内存在一个使或误码率最小的最佳采样时
刻。由于通信信号受到的信道和多径时延是未知的,在接收端必须采取符号同
步装置即符号同步器来确定最佳的采样时刻。很明显,正确的判决严格依赖于
采样脉冲时刻的准确度。
对前人研究的简要总结
目前开环算法是研究的主要方向。早在年代初,如年,
对数字信号的载波相位估计和符号定时误差估计作了详细