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DAB直放站多径回波抵消系统的研究与设计

作　者: 陈文博
导　师: 耿相铭
学　校: 上海交通大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 直放站 OFDM 上/下变频 回波抵消 DLMS FPGA
分类号: TN931
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 235次
引　用: 3次
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内容摘要


数字音频广播,简称DAB( Digital Audio Brocadcast ),是继调幅和调频之后的新一代数字广播体系。对于DAB广播系统而言如何保证其最大的覆盖范围以实现无缝服务存在着一定的技术困难。现代广播的视距传播特性决定了这个传播系统需要大量的发射机和许多复杂的分布式信号发射系统。在传统的覆盖扩展方案不能使用的场合,例如没有覆盖到的建筑物内部及地下等信号盲区和弱区或者一些偏远地区和用户数不多的地区,直放站就是一个比较合理的选择。直放站虽然在一定程度上解决覆盖范围的问题,但是正是它的同频转发特性限制了其性能。由于发射天线和接收天线之间的物理位置关系加上地面和建筑物等对电波的反射和折射,直放站的接收端会收到很强的多径回波干扰,致使期望信号淹没在其回波中。经过同频转发后的信号虽然在能量上有所增强,但是其频谱特性会遭到一定程度的破坏。本文将针对以OFDM技术为前提的DAB广播系统和其他以多载波调制方式的系统,设计直放站数字回波抵消系统,使其既具有通用性又具有较高的性能和低廉的成本。用数字信号处理技术从根本上解决单靠天线隔离所不能解决的问题。本文涉及的工作包括:1、DAB传输系统的研究及仿真,无线信道特性的研究;2、设计直放站多径回波抵消系统算法并仿真;3、设计回波抵消系统硬件平台;4、将设计的信号处理算法在平台可编程FPGA中实现。

全文目录


摘要  2-4
ABSTRACT  4-13
第一章 绪论  13-16
  1.1 DAB 系统简介  13-14
  1.2 课题的来源和研究意义  14-15
  1.3 本文的研究内容和篇章结构  15-16
第二章 DAB 传输信号及无线信道特性  16-32
  2.1 DAB 系统中OFDM 相关理论  16-28
    2.1.1 DAB OFDM 系统简介  16-17
    2.1.2 OFDM 调制解调的基本原理  17-19
    2.1.3 FFT 及过采样FFT 在OFDM 系统中的应用  19-20
    2.1.4 OFDM 的保护间隔和循环前缀  20-23
    2.1.5 DAB 传输的OFDM 主信号和传输模式  23-25
    2.1.6 DAB OFDM 传输系统仿真  25-28
  2.2 无线信道特性  28-30
    2.2.1 衰落作用  28-29
    2.2.2 多径效应  29-30
    2.2.3 多普勒扩展  30
  2.3 本章小结  30-32
第三章 DAB 广播直放站回波抵消系统整体设计  32-46
  3.1 系统整体设计  32-33
  3.2 硬件平台芯片选型  33-34
    3.2.1 模数转换器和数模转换器(ADC&DAC)  33
    3.2.2 FPGA 选型  33-34
  3.3 下变频模块  34-41
    3.3.1 混频  34-35
    3.3.2 滤波、抽取  35-41
  3.4 上变频模块  41-44
    3.4.1 上采样、滤波  41-43
    3.4.2 基带等效信号产生  43-44
  3.5 自适应多径回波抵消原理  44-45
  3.6 本章小结  45-46
第四章 LMS 类自适应信号处理算法  46-57
  4.1 LMS 类算法概述  46-47
  4.2 LMS 算法  47-50
    4.2.1 LMS 算法  47-49
    4.2.2 LMS 算法特性  49-50
  4.3 DLMS ( Delayed LMS )算法  50-56
    4.3.1 DLMS 算法及其特性分析  50-52
    4.3.2 复数DLMS 算法  52-54
    4.3.3 DLMS 回波抵消算法仿真  54
    4.3.4 DLMS 算法的改进  54-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章 多径回波抵消系统的FPGA 实现  57-80
  5.1 数字表示及截取算法  57-58
  5.2 数字下变频设计  58-71
    5.2.1 NCO 混频设计  58-59
    5.2.2 第一级滤波抽取系统设计  59-66
    5.2.3 第二级滤波抽取系统设计  66-71
  5.3 自适应DLMS 算法设计  71-75
  5.4 数字上变频设计  75-79
  5.5 多径回波抵消系统整体仿真  79
  5.6 本章小结  79-80
第六章 总结与展望  80-81
  6.1 论文总结  80
  6.2 后续工作与展望  80-81
附录 硬件平台  81-82
参考文献  82-85
致谢  85-86
攻读学位期间发表的学术论文  86-88

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 广播 > 广播中心、广播电台
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