非整数倍采样情况下的符号定时同步研究

符号定时同步是数字信号解调的关键技术之一。实际应用中,为简化模数转换操作,数字接收机通常采用相对固定的采样速率对不同符号速率的信号进行采样,而传统的符号同步算法无法实现每个符号非整数个采样点的信号的同步。针对非整数倍采样情况下的定时同步问题,在传统最大平均功率算法的基础上,提出一种由多相滤波器、改进的积分级联梳状(CIC)插值滤波器和最大平均功率算法构成的符号同步方法,对非整数倍采样信号进行整数倍采样变换,再进行符号定时同步。以最具有代表性的16QAM和32QAM信号为例对算法进行仿真,仿真结果表明,新算法在保证较低的运算复杂度的同时,具有较高的估计精度,能够适用于MQAM信号在非整数倍采样情况下的符号定时同步。     

一种低复杂度的DVB-T定时同步方法

提出了一种低复杂度的定时同步方法,采用基于循环前缀的最大似然联合估计算法完成符号粗同步;采用估算同一符号的导频点数据相位差的算法完成符号细同步;采用估算相邻符号的导频点数据相位差的算法完成采样频偏同步.仿真结果表明,在DVB-T给定的多径衰落信道条件下,整个定时同步环路能准确定时,最大能纠正相对误差为330×10-6的采样频偏.较传统的Wallace Tree方法实现符号粗同步,降低了53.2%的硬件复杂度,整个定时同步环路节省了约26%的逻辑电路资源.     

一种适用于QAM信号的符号定时同步算法

在全数字接收机中,符号定时同步是信号解调的关键技术之一,其性能的好坏直接影响整个算法解调的性能。针对QAM信号的符号定时同步问题,文章在传统最大平均功率算法的基础上,提出一种联合估计方法。利用一种结构简单的插值滤波器对信号进行二倍插值滤波,然后通过最大平均功率算法求出平均功率值最大的点作为最佳采样点,在信噪比较低时,不需要很高的采样率和复杂的算法就能够保证较高的估计精度。仿真结果表明新算法具有运算复杂度低、估计精度高和抗干扰能力强等优点,能够实现QAM信号的快速同步。     

一种适用于正交振幅调制(QAM)信号的符号定时同步算法

在全数字接收机中,符号定时同步是信号解调的关键技术之一,其性能的好坏直接影响整个算法解调的性能。针对QAM信号的符号定时同步问题,在传统最大平均功率算法的基础上,提出一种联合估计方法。利用一种结构简单的插值滤波器对信号进行二倍插值滤波,然后通过最大平均功率算法求出平均功率值最大的点作为最佳采样点,在信噪比较低时,不需要很高的采样率和复杂的算法就能够保证较高的估计精度。仿真结果表明新算法具有运算复杂度低、估计精度高和抗干扰能力强等优点,能够实现QAM信号的快速同步。     

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.     

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.     

基于多项式插值的定时恢复内插算法

经典的数字调相信号的定时恢复算法中,接收端定时误差矫正主要采用对内插滤波器逼近的方法来实现,这往往会将插值误差通过滤波后平均到定时输出中.提出一种基于时域多项式插值的定时误差矫正算法,通过选取最佳定时位置附近的采样点来构成插值模型,根据Lagrange插值算法或Newton插值算法得出表示信号时域波形的连续多项式函数解析式,取出该最佳定时点处的函数值作为定时恢复的输出,针对输出表达式的多项式特性以及差商和差分的关系对其进行类似Farrow结构的改进,以降低计算复杂度.对该算法在高斯信道下进行仿真,结果表明,所提出的时域样点插值法比内插滤波器逼近法的星座点收敛得更小,且收敛速度更快.     

一种改进的Gardner定时恢复算法研究

为了提高基于Gardner算法的定时同步系统的性能,采用Matlab和Simulink对该算法进行建模和仿真,针对定时同步环路中能够影响环路等效带宽的环路滤波器,提出了一种在定时同步的捕获和跟踪阶段具有不同等效带宽的环路滤波器结构,从而在缩短定时捕获时间的同时提高了跟踪阶段的同步精度（即减小了定时抖动）。通过与经典Gardner定时恢复算法的对比分析,验证了该结构的有效性。     

BPSK／QPSK解调中定时的全数字式多相滤波器实现方法

提出了一种全新的BPSK/QPSK解调定时的全数字式实现方法;用多相滤波器对解调采样数值点进行多倍内插运算,再用提取的定时误差去校正多相滤波器的输出相位,以达到定时恢复的目的,计算机仿真证实,这是一种很有实用价值的方法。     

一种NG-DSL系统的低复杂度时频同步算法

下一代数字用户线(NG-DSL,Next Generation Digital Subscriber Line)技术使用高载波数与高正交振幅的OFDM调制方式,这对信号同步提出了更高的要求.提出了一种新的基于数据辅助型的符号定时算法——基于最小能量差的符号定时同步算法.该算法通过变步长搜索的方法,利用较少的步骤准确快速搜索到最小值,大大降低算法复杂度,最后对算法进行综合性能比较,仿真结果表明,新算法具有复杂度低,在NG-DSL环境下定时准确并且具有抗双绞线信道拖尾干扰能力强的特点,这些特点能够较好地满足NG-DSL对于符号定时同步算法的要求.     

一种新的导音辅助OFDM符号定时算法

提出的算法仅利用一个导音符号来进行符号定时恢复，适合与突发模式的正交频分多路(OFDM)信号，而且OFDM帧同步和符号同步能一次完成，简化同步实现的复杂度，算法采用自相关计算，对载波频率偏移具有较强的鲁棒性。仿真结果表明，即使在频率选择性衰落信道中，提出的算法也能快速地实现符号定时同步。     

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。     

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.     

基于最大平均功率的定时同步算法

针对突发通信定时同步问题,提出一种基于最大平均功率的定时同步算法。利用最大平均功率和两边的次最大平均功率直接估计出定时误差,既能够实现4倍符号速率的定时同步,又避免了传统最大似然估计法中需要进行的大量乘法运算,实现了定时误差的快速恢复。最后利用MATLAB进行了Monte Carlo仿真实验,仿真结果表明新算法不仅具有低的复杂度,还具有高的估计精度。     

高清晰度数字电视中的符号定时检测算法

分析研究了欧洲数字视频地面广播（DVB－T）系统，提出了基于FPGA的COFDM接收机同步解决方案，对该方案中的符号定时同步，步骤同步和采样钟同步作了简要阐述了，经大量的同步算法仿真分析，提出一种新的符号定时检测算法：通过设置门限、保持窗宽和相应时延可准确估计符号起始位置及频偏，相应的FPGA硬件电路经高清晰度数字电视功能样机调试证明，该算法实现复杂度低且性能优良。     

一种有效的符号定时同步方案

提出了一种适用于数字音频广播系统的符号定时同步方案,首先通过信号能量比值检测实现粗定时,然后利用时域相位参考信号良好的自相关性进行移动相关完成细定时.理论分析与仿真结果表明:该方案无论在高斯信道还是多径信道下均能取得良好的性能,同时它实现简单,运算复杂度相比传统方案降低80%以上,是一种有效的符号定时同步方案.     

MIMO-OFDM系统中一种改进的符号同步算法

为了提高基于传统训练序列的符号定时同步的精度,提出了一种改进的用于MIMO-OFDM符号同步的正交前导结构.该方法将传统正交前导结构中最后一个短训练序列的前半个周期进行了相位反转,使得基于改进的前导结构的接收信号与自身周期延时信号的互相关结果中产生一个明显的下陷,因此这可以在多径环境下更准确的获得短训练序列与长训练序列的分界点,从而有效的提高多径环境下MIMO-OFDM系统符号同步的精度.仿真结果表明,在AWGN信道及Rayleigh衰落信道下,这种改进的前导结构在符号同步中有很好的性能.