單-多載波通信系統(tǒng)中同步算法研究及FPGA實現(xiàn).pdf

1、作為通信系統(tǒng)中的重要組成部分，同步技術保證通信系統(tǒng)的性能，一直是通信系統(tǒng)中的熱點研究問題。由于載荷受限，在衛(wèi)星通信中如何在低復雜度條件下完成基帶信號處理是難點之一。單載波調制具有PAPR低、復雜度低的特點，所以衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常采用該技術。第二代地面數(shù)字視頻廣播（DVB-T2）系統(tǒng)采用OFDM調制技術，自2008年發(fā)布以來得到廣泛認可，具有頻譜利用率高、配置參數(shù)靈活等優(yōu)點。本文針對單載波衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的幀同步和采樣鐘同步，以及DVB-T2

2、系統(tǒng)中的P1符號同步進行研究。
　　本研究主要內容包括：⑴針對單載波衛(wèi)星通信系統(tǒng)，幀同步的主要作用是判別出信息幀的“開頭”或者“結尾”時刻，為接收機提供準確的信息起始位置，而采樣鐘同步的主要作用是使接收機能夠在信號的最佳采樣時刻進行采樣，保證系統(tǒng)的性能。本文研究并實現(xiàn)了基于主同步序列的幀同步算法和典型的基于Gardner算法的采樣鐘同步算法，并針對采樣同步環(huán)路提出了一種基于高階累積量的采樣同步鎖定檢測算法，產生鎖定信號以控制后續(xù)模

3、塊的工作。和現(xiàn)有的采樣同步鎖定檢測算法相比，新提出的算法主要優(yōu)勢在于：在信噪比高于3dB時，新算法檢測正確概率達到100％，較現(xiàn)有算法，檢測性能至少提升1dB，信噪比低于3dB時，新算法在-5dB時檢測正確概率保持在65％以上，較現(xiàn)有算法，檢測正確概率顯著提升；由于采用高階累積量可以消除噪聲的影響，判決時可以設置單一的門限，實用性較高，而現(xiàn)有算法需大量仿真確定判決門限。⑵DVB-T2系統(tǒng)中，作為T2幀的幀頭，P1符號用來檢測T2幀和完成

4、初始同步，獲取系統(tǒng)的解調必須的系統(tǒng)參數(shù)。論文對現(xiàn)有的P1符號同步算法進行了調研，仿真對比了算法的性能。針對現(xiàn)有算法在SFN信道下性能較差的問題，本文利用P1符號的特殊結構，提出了一種新的基于雙相關檢測的P1符號同步算法。相比于現(xiàn)有的同步算法，新算法在SFN信道條件下同步概率提升1dB左右，譯碼概率至少提升0.5dB，并且實現(xiàn)復雜度和雙相關檢測算法基本相同，系統(tǒng)級仿真有效驗證了算法的可靠性和可行性。⑶基于VHDL語言完成了幀同步算法、采樣