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短波突发信号同步技术研究及DSP实现

作　者: 王成
导　师: 吴瑛
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 短波短时突发同步信号检测采样率转换定时同步载波同步非数据辅助
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在短波通信领域,短时突发通信技术的应用,使短波通信的抗截获能力得到了很大程度的提高。对短时突发信号的非协作接收,即盲接收处理,成为当今研究的热点和难点。本文基于这样的背景,针对短时突发信号盲接收中的关键技术之一——突发信号的同步技术进行了研究。本文主要研究内容如下:1.研究了突发信号的检测技术。分析了几种常用的信号检测判决统计量和判决门限的选取方法,并对其性能和应用场合进行了讨论。2.研究了信号采样率转换和定时误差估计技术。首先讨论了整数倍采样率转换和非整数倍采样率转换,并分别介绍了它们的实现结构。接着研究了定时误差估计算法,在分析仿真了几种常用的定时误差估计算法基础上,给出了一种定时误差估计改进算法,通过增大过采样因子提高估计的性能,相比最大平均功率算法,改进算法提高了估计精度,相比非线性变换算法,改进算法简单,易于实现。最后通过仿真分析验证了算法性能。3.研究了信号载波频偏估计技术。在对几种常用频偏估计算法进行分析仿真的基础上,给出了一种基于去调制后信号的自相关函数的改进算法。该算法通过对长短延迟自相关函数下得到的估计值加权求和进行频偏估计,算法计算复杂度较低,信噪比已知时可以设置不同的加权系数,使得算法应用更加灵活;基于单频信号频率估计思想,给出了另外一种利用多线谱进行估计的频偏估计改进算法。两种改进算法在保持估计精度不下降的同时也在一定条件下扩大了频偏估计的范围。4.研究了信号载波相偏估计技术。首先分析仿真了基于最大似然的相偏估计算法和基于信号星座特征的相偏估计算法,之后研究了相偏估计中的去跳变处理方法。通过对信号进行相偏估计和相偏校正处理,较好地去除了信号相偏带来的影响。5.在DSP上编程实现了本文选定的算法。通过对实际突发信号的解调,验证了本课题研究的同步技术算法的有效性和可行性。

全文目录

表目录  7-8
图目录  8-10
摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
第一章绪论  13-18
  1.1 研究背景及意义  13
  1.2 短时突发信号同步关键技术及研究现状  13-16
    1.2.1 短时突发信号特点  13-14
    1.2.2 短时突发信号盲接收  14
    1.2.3 突发信号同步技术研究现状分析  14-16
  1.3 论文的主要研究内容及结构安排  16-18
第二章突发信号检测  18-25
  2.1 引言  18
  2.2 信号检测的判决统计量  18-22
    2.2.1 常用信号检测判决统计量  18-20
    2.2.2 各种判决统计量性能比较  20-22
  2.3 检测门限的选择  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章定时误差估计  25-42
  3.1 引言  25
  3.2 采样率转换  25-30
    3.2.1 整数倍采样率转换  26-28
    3.2.2 非整数倍采样率转换  28-30
  3.3 最大平均功率定时误差估计算法  30-31
    3.3.1 信号模型  30
    3.3.2 算法原理  30-31
  3.4 基于最大似然的前向定时误差估计算法  31-37
    3.4.1 最大似然定时误差估计算法原理  31-33
    3.4.2 常见算法仿真  33-37
  3.5 基于自相关函数的前向定时误差估计改进算法  37-41
    3.5.1 算法原理  37-39
    3.5.2 改进算法性能仿真与分析  39-41
  3.6 本章小结  41-42
第四章载波频偏估计  42-55
  4.1 引言  42
  4.2 信号模型  42
  4.3 非数据辅助的前向载波频偏估计算法  42-47
    4.3.1 最大似然前向频偏估计算法基本原理  42-43
    4.3.2 经典的非数据辅助前向载波频偏估计算法  43-45
    4.3.3 经典算法仿真  45-47
  4.4 载波频偏估计的改进算法  47-54
    4.4.1 基于自相关函数的前向频偏估计改进算法  47-49
    4.4.2 基于单频信号频率估计的前向频偏估计改进算法  49-51
    4.4.3 改进算法性能仿真与分析  51-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章载波相偏估计  55-65
  5.1 引言  55
  5.2 信号模型  55
  5.3 基于最大似然的相偏估计算法  55-57
    5.3.1 最大似然估计原理  55-56
    5.3.2 载波相偏的V&V估计算法  56-57
  5.4 基于星座特征的相偏估计算法  57-60
    5.4.1 CEO相偏估计算法  57-58
    5.4.2 基于星座相位特征的算法  58-60
  5.5 载波相偏估计算法性能仿真  60-62
  5.6 消除相位跳变影响  62-63
  5.7 信号载波相偏校正  63-64
  5.8 本章小结  64-65
第六章短时突发信号同步算法的DSP实现  65-76
  6.1 ADSP-TS201 简介  65
  6.2 信号接收中同步算法实现总体流程  65-66
    6.2.1 算法实现流程  65-66
    6.2.2 程序优化  66
  6.3 突发信号同步中关键技术的DSP实现  66-72
  6.4 短波中16 音信号解调  72-75
  6.5 本章小结  75-76
结束语  76-78
参考文献  78-82
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  82-83
致谢  83

短波突发信号同步技术研究及DSP实现

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