数字通信系统定时恢复环路滤波器研究

为了提高数字通信系统中定时恢复环路的跟踪性能,对其中的环路滤波器进行了研究.使用两种不同的环路滤波器分别进行定时捕获和跟踪.设计了一种自复位滤波器,并将其和与滤波器组合起来构成了一个新的环路滤波器.利用帧同步脉冲在这两种滤波器之间进行切换,从而兼顾了定时恢复环路的捕获和跟踪性能.仿真结果表明,在最差的初始条件下,新的环路滤波器在64个码元之内实现了定时捕获,且跟踪性能优良.该滤波器结构简单,适于在高速数字接收机上实现.     

一种改进型APSK盲定时误差估计算法

针对幅度相移键控(amplitude phase shift keying,APSK)信号的复杂性和特殊性,基于经典Gardner位定时同步环路中各功能模块,采用改进型Gardner算法设计了一种含有预滤波处理的定时环路。通过计算机仿真比较评估了经典环路和改进环路的误差检测与收敛性能,仿真结果表明所设计的定时环路较好地实现了APSK信号的盲定时同步,且在相同环路带宽条件下可以改善星座图收敛速度和定时误差抖动性能。     

低复杂度的MBOK DS-UWB接收机同步跟踪算法

为解决频谱搬移方式接收MBOK DS-UWB信号中的载波同步和定时同步问题,提出一种低复杂度的同步跟踪算法,并通过自适应调整环路带宽对同步性能进行优化.所提的同步跟踪算法使用了M/2 2个MBOK相关器和考虑多径效应的匹配模板与微分模板,实现了最大似然准则下的载波相位和定时偏差的联合估计,算法复杂度较低且计算量不随着Rake接收径数量的增加而增加.所提的基于过零数统计和采样点往复跳动检测的自适应带宽调整算法具有很低的计算复杂度,在不延长环路捕获时间的条件下提高了同步环路的跟踪精度并改善了高信噪比时的误比特率性能.     

基于分段抛物线滤波器的GMSK定时恢复方法

基于Gardner的定时恢复能应用于GMSK的定时恢复,而且能获得较好的定时同步性能。较传统的定时恢复技术而言,Gardner定时恢复具有非数据辅助、较低的复杂度、环路结构简单等优点。在分析Gardner定时恢复环路的基础上,提出了一种改进的GMSK定时恢复方法,进一步降低了计算复杂度,简化了滤波器结构。仿真结果表明,改进的定时恢复方法不仅能使原有的定时性能有所提高,而且其结构更为简单,因此更适合GMSK系统的定时恢复。     

基于可变带宽可控根FLL-PLL跟踪算法分析与仿真

在信号跟踪环节中,载波跟踪是关键部分,而载波跟踪的改进主要体现在载波环路滤波器的设计上.为了均衡载波同步的跟踪精度、环路带宽与快速同步3者之间的矛盾,提出了基于相位锁定检测量的自适应可变带宽的锁频环(FLL)与锁相环(PLL)相结合的跟踪方案,同时利用可控根法来完成数字环路滤波器参数的设计.由仿真结果得出可控根法可直接设计数字滤波器参数而不依赖模拟概念,同时基于自适应变带宽的锁频辅助锁相跟踪环路可以扩大锁定范围,适应更高动态,自适应变带宽可以在不影响锁定精度的条件下缩短锁定时间,达到快速同步.此方法可折中载波跟踪的各性能,达到平衡状态.     

一种采用匹配滤波器插值的符号定时同步方法

针对多项滤波器组符号定时同步方法复杂度高的问题,提出一种基于匹配滤波器插值的符号定时同步方法.该方法根据定时误差调整插值步长,通过不同的插值步长对预设的匹配滤波器脉冲响应进行插值,调整匹配滤波器的群延时,从而实现符号的定时同步.与传统的多相滤波器组方法相比,该方法复杂度低,易于实现高精度符号定时同步.采用匹配滤波器插值构建了同步环路,并以每符号2采样值的采样速率进行了环路仿真,结果表明该方法比复杂度相当的多相滤波器组方法在误码率为10-3时信噪比提高约1 dB,能够以更低的复杂度实现高精度符号定时同步.     

扩频接收机的载波捕获跟踪算法的优化与实现

提出一种基于现场可编程门阵列的数字化扩频接收机的设计方案,并针对接收机中的捕获跟踪算法进行优化和实现;捕获过程分析采用基于快速傅里叶变换并行相关的方案;跟踪环路中采用二阶锁频环(FLL)辅助三阶锁相环(PLL)的载波跟踪环路,以实现在高动态环境下的载波同步;引入判决因子,调整FLL的断开时机,提出带宽调整的策略优化跟踪环路以提高跟踪环路的准确性。结果表明,在信号的信噪比为5 d B,码速率为1 kbps,多普勒频偏为±2 MHz,加速度为±800 Hz/s时,频率估计误差小于1 Hz,实现了高动态的微弱信号精确捕获跟踪。     

高阶QAM的载波恢复方法研究

文章针对高阶正交幅度调制(QAM)的调制解调系统对载波偏移的敏感性,采用一种基于扫频环路、极性判决算法、直接判决(DD)和导频相结合的载波恢复方法。扫频和极性判决算法的频偏捕获范围大,相位抖动也较大,DD算法捕获范围较小,一般只达到系统符号率的±3%,相位抖动也较小。系统将扫频和极性判决算法联合用于载波频偏的捕获阶段,将DD算法用于频偏的跟踪阶段来纠正捕获阶段的残留频偏,同时加入导频加快了载波环路的同步速度。Matlab仿真结果表明,该算法性能可靠,频偏捕获范围大,可达系统符号率的±10%且捕获时间短,相位抖动小,稳定度高,能够快速准确地恢复载波。     

一种改进的复合型弱信号载波跟踪方法研究

论述了使用FFT跟踪载波的方法。在标准锁相环(PLL)的基础上引入平方检测器,形成了一种更先进的跟踪结构——非相干模块处理跟踪环路(NCBP)。并对此环路进行改进,提出了使用FFT和非相干模块处理跟踪环相结合的复合软环跟踪GPS微弱信号的方法。通过模拟微弱GPS接收信号,从跟踪精度、环路锁定速度和环路的动态应力性能等方面比较了几种载波跟踪环的性能。仿真结果表明:该复合软环可以提高环路跟踪精度和锁定速度,它的等效噪声带宽可以设得更小,减小引入到环路的噪声,提高环路稳定性。     

π/4-DQPSK快速位同步捕获和跟踪算法

为了在π/4-DQPSK解调中能快速实现位同步捕获和跟踪,提出将中频差分检测和同步头捕获跟踪相结合的并行处理方法,根据π/4-DQPSK本身的特点,按照π/4-DQPSK解调中的快速同步捕获和位同步跟踪改进算法,结合信号能量检测、频移初捕并行处理的位定时算法,采用FPGA(fied program grid array)技术实现π/4-DQPSK解调中的快速同步捕获和位同步跟踪。实验结果表明最快可以在8个符号位时稳定恢复时钟同步信号,具有捕获周期短,位定时准确,抗干扰能力强,不受频差影响,适合于高传输码率的跳频通信接收系统应用。     

基于Gardner位定时同步算法的实验教学设计

介绍了基于Gardner位定时同步算法设计与开发的电子综合设计项目,旨在通过数字下变频以及QPSK调制解调的基本原理,利用Gardner算法进行数字通信系统的位同步设计,以解决接收端解调时产生的位同步问题。该设计通过Matlab对算法进行仿真验证,并最终在FPGA上实现。实践表明,该项目能有效提高本科学生的实践能力,达到电子综合设计的教学要求。     

基于WLAN信标的连续时钟同步算法

IEEE 802.11无线局域网自有的时钟同步协议的定时同步功能（timing synchronization function,TSF）采用偏移量补偿的方式.基于这种TSF满足不了实时应用对同步精度的要求,提出一种基于WLAN信标的主从结构式连续时钟同步算法.该算法具有同步精度高、时钟连续变化、抗信标延迟和丢失能力强等优点.     

TD-LTE系统中PSS频域快速同步算法

符号定时同步作为TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution)系统重要的部分,应该具有很好的抗频偏性和高效性。本文在已有的PSS(Primary Synchronous Signal)定时同步算法的基础上,结合主同步信号自身的良好互相关性,给出了一种具有更低时间复杂度和高抗频偏性能的PSS定时同步算法。基于快速卷积与重叠相加法的频域快速同步方法,结合预频偏处理,进行符号定时同步与粗频偏的联合估计。理论分析表明,该方案减小了PSS定时同步的计算量,从而降低了算法的时间复杂度。仿真结果显示,该方案在很好的提高了同步算法的抗频偏性能。本文算法具有高效性、鲁棒性和可行性,能够满足LTE系统对同步性能的要求。     

基于IEEE802.16e的OFDM定时同步算法及DSP实现

研究了一种基于IEEE802.16e的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)定时同步算法,结合IEEE802.16e协议定义的OFDM帧结构特点,给出了面向DSP硬件平台的OFDM系统中同步子系统实现方案,最后利用TI公司的TMS320C6416对该方案进行了实现。结果表明,提出的实现方案具有良好的性能。     

码复用差分混沌键控性能分析与同步算法

码复用差分混沌键控(code-shifted differential chaos shift keying,CS-DCSK)是一种具有优良抗多径衰落能力的非相干混沌调制技术,虽然非相干混沌调制技术不需要在接收端恢复混沌载波,但准确的符号同步是保证系统性能的前提.介绍了CS-DCSK系统的结构模型,包括发射机和接收机原理以及CS-DCSK独特的信号帧结构,然后采用高斯近似法(Gaussian approximation,GA)分析了高斯信道和Nakagami-m衰落信道下符号同步误差对CS-DC-SK误码性能的影响,最后提出一种符号同步算法,该算法通过发送训练序列首先完成帧间的粗同步,在粗同步的基础上完成帧内的细同步.仿真结果表明,在高斯信道和Nakagami-m衰落信道下,仿真结果与理论分析基本一致.通过与理想同步情况下的误码率性能比较,提出的同步算法存在2 dB左右的性能损失.     

基于软件接收机的标量与矢量跟踪算法设计与分析

以Matlab软件接收机为平台,研究对比了标量与矢量跟踪算法结构原理及算法设计,并分析了两种不同算法在信号短暂遮挡环境下的接收机跟踪性能. 建立了基于扩展卡尔曼滤波的矢量延迟/频率锁定跟踪算法模型,分析了矢量跟踪算法控制过程及时间同步问题,分析了标量与矢量跟踪算法在信号短暂遮挡环境下快速重跟性能及其对定位的影响,并进行了半实物仿真. 仿真结果表明,矢量跟踪算法不仅具有更好的快速重跟性能,而且接收机的位置检测精度和位置检测平滑度都优于标量跟踪算法.      

OFDM定时同步算法

为快速准确地对OFDM系统进行定时同步,对CAZAC序列进行研究,设计了一种包括3个OFDM符号的训练序列帧结构,采用接收到的序列和本地序列相关的方法进行粗略定时和精定时,提出并仿真了一种OFDM定时同步新算法,该算法在低信噪比下,多径衰落信道中能取得良好的效果.     

一种适合IEEE802.16m的改进前导字结构和定时同步算法

结合IEE802.16m协议分析了定时同步误差对系统性能的影响.通过对同步训练序列及传统定时同步算法的分析,提出了一种适合IEEE802.16m系统的定时同步方案.该方案利用训练序列的相关性,通过改进前导字结构及同步算法实现接收端的定时同步.在高斯信道和SUI-3信道下进行了仿真.结果表明,改进的定时同步方案优于传统方...