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并行全数字接收机中的时钟恢复与载波恢复

作　者: 王英健
导　师: 杨知行
学　校: 清华大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 时钟恢复载波恢复全数字接收机并行
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

为提高目前主要应用于遥感卫星信号接收用途的全数字接收机的处理速度,本论文提出了并行全数字接收机中的时钟恢复和载波恢复算法。并行时钟恢复算法由单符号并行内插和多符号并行内插组成。其中单符号并行内插为多符号并行内插的基本单元。并行内插算法将串行内插算法中的点处理对应的标量运算扩展为帧处理对应的矩阵运算。并行时钟恢复算法的三个关键技术为:矩阵数据结构、分数间隔值的溢出、和矢量帧时钟。并行内插显著降低了内插运算对硬件处理速度的要求,大大提高了接收机的处理速度。而且并行时钟恢复算法相比串行时钟恢复算法的性能损失仅仅是由并行结构所无法避免的对时钟环路引入的延迟造成的。并行载波恢复算法在设计上延续了并行时钟恢复算法的设计思想。并行载波恢复算法将串行载波恢复算法中的符号处理对应的标量运算扩展为帧处理的矢量运算。并行载波恢复算法大大提高了处理速度,同时完全还原了串行载波恢复算法的运算结果,相比串行载波恢复算法没有性能损失。此外在载波频率偏差不大的情况下还可以使用简化的并行载波恢复算法,以很小的误码率损失换来了结构的大大简化。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
第1章引言  8-19
  1.1 课题背景  8-11
    1.1.1 遥感卫星通信与全数字接收机  9-10
    1.1.2 全数字接收机的主要优点  10
    1.1.3 全数字接收机的应用前景  10-11
  1.2 全数字接收机研究状况和实例  11-14
    1.2.1 国内研究状况  11-12
    1.2.2 国际研究状况  12-14
  1.3 并行全数字接收机  14-17
    1.3.1 并行全数字接收机课题的提出和意义  14-15
    1.3.2 美国NASA 的PRX 和APRX 频域并行接收机  15-17
  1.4 论文的内容安排  17-19
第2章经典串行全数字接收机理论  19-35
  2.1 数字接收机的基本概念  19-22
    2.1.1 最大似然接收机  19-22
  2.2 信号模型  22-23
  2.3 时钟恢复算法  23-30
  2.4 载波恢复算法  30-34
    2.4.1 载波恢复的基本功能  30-31
    2.4.2 判决辅助频率误差检测  31-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章单符号并行内插  35-46
  3.1 串行内插算法的速度瓶颈  35-37
  3.2 单符号并行内插的结构  37-38
  3.3 单符号并行内插器  38-40
  3.4 单符号并行内插中的时钟恢复  40-45
    3.4.1 分数间隔的跳变  42-43
    3.4.2 矢量分数间隔的溢出  43-44
    3.4.3 符号时钟  44-45
  3.5 本章小结  45-46
第4章多符号并行内插  46-54
  4.1 多符号并行内插中的帧  46
  4.2 多符号并行内插的结构  46-51
    4.2.1 多符号并行内插的总体结构  46-47
    4.2.2 MUX 和多符号并行内插器  47-48
    4.2.3 并行TED，环路滤波器，和 NCO  48-51
  4.3 多符号并行内插中的时钟恢复  51-52
  4.4 多符号并行内插时钟环路的延迟  52-53
  4.5 本章小结  53-54
第5章并行载波恢复  54-59
  5.1 并行载波恢复的结构  54-55
  5.2 并行PED，环路滤波器，和NCO  55-56
    5.2.1 并行PED 模块  55-56
    5.2.2 并行环路滤波器  56
    5.2.3 并行NCO  56
  5.3 简化的并行载波恢复  56-58
  5.4 本章小结  58-59
第6章性能仿真结果  59-72
  6.1 并行时钟恢复仿真  59-68
    6.1.1 并行时钟环路的稳态  60-63
    6.1.2 并行时钟环路的收敛  63-64
    6.1.3 并行时钟恢复的误码率性能  64-68
  6.2 并行载波恢复仿真  68-71
  6.3 本章小结  71-72
第7章结论  72-73
参考文献  73-78
致谢  78-79
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  79

并行全数字接收机中的时钟恢复与载波恢复

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