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数字通信系统中载波恢复方法的研究

作　者: 郭春梅
导　师: 刘颖
学　校: 吉林大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 载波相位偏移估计载波频率偏移估计面向判决估计非面向判决估计数据辅助估计非数据辅助估计
分类号: TN919
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 3次
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内容摘要

在现代通信系统中,载波恢复又叫载波同步是数字通信系统中一个必不可少的单元,是全数字接收机中的一个关键技术,它补偿了信号在传输和调制过程中所造成的频率偏移和相位偏移。本论文将紧紧围绕数字通信系统中载波恢复的方法进行研究。本论文选择正交幅度调制(QAM)作为载波恢复的研究对象,研究在加性高斯白噪声(AWGN)条件下的载波相位偏移估计和载波频率偏移估计的经典算法。本文把算法分为四类:面向判决估计;非面向判决估计;数据辅助估计;非数据辅助估计。这几类算法可互相交叉,同时包含两类算法。每一类算法中针对不同的参数估计情况又包含了很多算法,有的算法就包含了两类算法的主要思想。每类算法中还有一些算法是从计算复杂的最大似然估计理论引申出来的,比最大似然估计算法简单易于实现。本文将推导和研究其中的面向判决估计算法,数据辅助估计算法,N 阶功率估计算法,高阶统计量估计算法,直方图估计算法,多级估计算法等一些经典的载波参数估计算法,并通过蒙特卡罗仿真研究其估计特点和性能,比较它们对不同信号进行参数估计的不同点。

全文目录

第一章绪论  8-14
  1.1 引言  8-9
  1.2 通信系统中研究载波同步参数估计的重要意义  9
  1.3 载波恢复技术的发展  9-13
    1.3.1 全数字接收机的发展  9-11
    1.3.2 载波同步参数估计算法的发展  11
    1.3.3 经典算法简介  11-13
  1.4 本文研究的主要内容和章节安排  13-14
第二章载波恢复理论概述  14-20
  2.1 全数字接收机载波恢复特点  14-16
  2.2 载波同步的两类方法  16-18
  2.3 载波同步的重要性举例  18-19
  2.4 本章小结  19-20
第三章载波恢复算法概述  20-30
  3.1 载波恢复研究的信号调制方式  20-21
  3.2 载波恢复研究的信号模型  21-22
  3.3 载波参数估计算法估计性能的评价  22-29
    3.3.1 参数估计的均方误差  22-23
    3.3.2 参数估计的CRLB 边界推导  23-27
    3.3.3 载波相位估计的CRLB 公式推导  27-28
    3.3.4 载波频偏估计CRLB公式推导  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第四章载波相位估计算法研究  30-60
  4.1 最大似然估计公式推导  30-32
  4.2 面向判决估计(DD)  32-38
    4.2.1 DD 估计算法概述  32-33
    4.2.2 DD 估计算法推导  33-35
    4.2.3 DD 估计算法仿真结果  35-36
    4.2.4 DD 估计算法性能分析  36-37
    4.2.5 星形16QAM 载波相偏估计结果分析  37-38
  4.3 非面向判决估计  38-43
    4.3.1 N 阶功率估计法(PL)  38-39
    4.3.2 PL 估计算法推导  39-40
    4.3.3 PL 估计算法仿真结果  40-41
    4.3.4 PL 估计算法性能分析  41-43
  4.4 非数据辅助估计(NDA)  43-46
    4.4.1 高阶统计量算法  43
    4.4.2 高阶统计量算法推导  43-45
    4.4.3 与N 阶功率算法估计性能的比较  45-46
  4.5 直方图算法(HA)  46-54
    4.5.1 直方图算法推导  47-49
    4.5.2 直方图算法简略步骤  49
    4.5.3 直方图算法仿真结果  49-52
    4.5.4 直方图算法性能分析  52-54
  4.6 多级相位估计算法  54-58
    4.6.1 多级相位估计算法概述  54-56
    4.6.2 多级相位估计算法仿真结果  56-57
    4.6.3 多级相位估计算法性能分析  57-58
  4.7 本章小结  58-60
第五章载波频偏估计算法  60-72
  5.1 载波频偏估计算法概述  60
  5.2 非判决辅助载波频偏估计算法推导  60-62
  5.3 数据辅助频偏估计算法(DA)  62-71
    5.3.1 数据辅助频偏估计算法推导  62-64
    5.3.2 M&M 算法推导  64-66
    5.3.3 数据辅助载波频偏估计算法仿真结果  66-68
    5.3.4 数据辅助载波频偏估计算法性能分析  68-71
  5.4 本章小结  71-72
第六章全文总结  72-74
  6.1 论文工作总结  72
  6.2 对进一步研究的考虑  72-74
参考文献  74-77
附录  77-83
中文摘要  83-87
英文摘要  87-92
致谢  92

数字通信系统中载波恢复方法的研究

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