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数字通信系统基带接收机的设计与实现

作　者: 张永芹
导　师: 王建新
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 多普勒频偏信噪比估计定时同步 RS编码卷积编码 Viterbi译码交织
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文主要研究数字通信系统基带接收机的设计与实现,系统采用DBPSK的调制方式,DBPSK调制信号被广泛地应用于低轨道卫星通信中。本系统中的基带接收机需要完成DBPSK信号的软件化解调。在卫星通信中,多普勒频偏可能与基带信号的数据速率在同一个数量级,因此,多普勒频偏成为影响信道状况的首要因素。为了保证通信链路中数据传输的可靠性与稳定性,需要估计出多普勒频偏,并对其进行修正。由于信道传输延时及收发两地的时钟偏移,会使得采样在非最佳时刻进行,此时采到的数据与真实值之间存在较大的偏差。为了避免或减少符号间的干扰,接收机的时钟必须与输入信号的时钟同步,接收机采用Gardner定时误差检测算法实现码元同步,从而得到最佳采样时刻的采样值,降低了误码率。为了保证数字信号的可靠传输,减小信道的加性干扰、乘性干扰,实际的通信系统中通常采用纠错编码技术,通过增加一定的冗余信息来提高信息传输的可靠性。本系统中,发射端对数字信号采用了RS编码、卷积编码和分组交织级联的纠错编码,因此,基带接收机需要对接收到的数据进行解交织、卷积译码及RS译码。在卫星通信中,功率控制是需要考虑的另一个重要因素,因此,在接收端需要完成对信号的信噪比估计。在本文中研究了多种信噪比算法,并采用简单有效的信噪比估计算法实现对接收信号的信噪比估计。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 硬件平台  8-11
  1.3 论文的主要内容  11-13
2 频偏估计  13-18
  2.1 引言  13-14
  2.2 FFT测频原理  14-15
  2.3 DDS原理  15-16
  2.4 仿真结果  16-18
3 信噪比估计  18-23
  3.1 信噪比估计原理  18-19
  3.2 仿真结果  19-23
4 同步技术  23-36
  4.1 内插原理  23-28
  4.2 定时数字控制振荡器(NCO)  28-29
  4.3 Gardner定时误差估计算法  29-31
  4.4 改进的Gardner定时误差估计算法  31-32
  4.5 仿真结果  32-36
5 纠错编解码技术  36-55
  5.1 级联码  36-37
  5.2 RS编译码  37-43
    5.2.1 RS编码原理  38-39
    5.2.2 RS译码原理  39-40
    5.2.3 RS译码实现  40-43
  5.3 卷积编译码  43-51
    5.3.1 卷积编码原理  43-45
    5.3.2 Viterbi译码原理  45-51
    5.3.3 Viterbi译码实现  51
  5.4 交织与解交织  51-55
    5.4.1 分组交织原理  52-53
    5.4.2 卷积交织原理  53-54
    5.4.3 分组交织的解交织实现  54-55
总结  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-59

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