软件无线电中多模式载波同步技术的研究

首先简要分析了锁相环和锁频环的基本原理,引出了锁相环的鉴频辅助方法,然后对其实现方法进行了研究,仿真结果表明:本文所研究的载波同步方法不仅兼容性强,而且能够解决同步速度与精度之间的矛盾.     

地空高速数据链的关键技术

高速数据传输是地空数据链的发展趋势。当前器件的工作速度是高速应用的瓶颈,为了能在较低速度的器件上实现高速处理,必须根本性地改变算法结构,采用并行处理方式。并行结构会对解调器的时间同步和载波同步造成影响,需加以研究。为实现高速数据解调,提出了并行处理的解调器结构,研究了并行结构下的定时同步和载波同步方法,分析了克服符号间干扰的判决反馈均衡算法,探讨了抑制宽带信号中窄带干扰的自适应干扰对消方法。     

一种适合高阶QAM的快速载波恢复电路

设计了一种适合高阶QAM的快速载波恢复电路,用以实现QAM信号解调电路中的载波恢复功能,该电路由一锁定检测器控制载波恢复不同鉴频鉴相算法的切换,以适应载波恢复环路不同时刻要求;同时在鉴相阶段采用带加权的DD算法,从而获得快速的载波恢复性能.经仿真验证,采用载波恢复电路只需10 000个符号周期即可捕获达到10%符号率的频偏和30°的相偏.     

同步通信中的软件鉴频与锁相技术

本文介绍了一种利用软件产生同步通信中同步时钟信号的方法,论述了软件鉴频与锁相技术的基本思想,论证了软件鉴频与锁相技术的可靠性,并以实例说明了软件鉴频与锁扣技术的实际应用.软件鉴频与锁相技术较之硬件实现具有适应性强,经济性好,实现简便等优点.     

“通信原理”课程中载波同步的教学方法研究

本文介绍了基于USRP（通用软件无线电外设）的载波同步教学方法研究.笔者首先介绍了载波同步的概念和常用方法,然后对一种常用的载波同步方法-Costas环法进行了介绍;最后利用USRP设备对调频广播电台中的RDS（无线数据系统）信号进行载波同步和解调,从而展示了载波同步的过程.这一教学方法提高了教学效果.     

突发通信中的频偏估计算法研究

载波同步技术是解调系统的核心与关键技术。文中分析了基于数据辅助的Kay,Fitz,R&L,近似ML频偏估计算法,并对这几种算法进行了仿真。仿真结果表明,Kay算法的鉴频范围大,Fitz算法和L&R算法估计性能好,近似ML算法性能最优但算法相对复杂。     

高动态多普勒条件下载波的捕获与跟踪算法研究

本文介绍了一种高动态多普勒条件下载波的捕获与跟踪算法。使用又积鉴频法对载波作初捕，实现载波的快速捕获，利用锁频锁相环实现对载波的精确跟踪。分析了噪声及载波动态性对环路的影响。仿真结果验证了该方法的正确性及有效性。     

一种基于自适应步长的载波相位恢复方法

近年来,为了实现无线通信中全数字化的载波同步,以文献[5]为代表,提出了一种依据最大似然估计理论,通过不断迭代计算最终实现载波相位同步的方法。本文针对该方法中步长固定的缺点,提出了一种基于自适应步长的载波相位恢复方法。由于步长能够自适应的变化,使得新算法的相位跟踪速度更快,适用于需要快速载波同步的相干通信系统。仿真结果表明,在高斯白噪声信道下,新方法的相位跟踪速度比固定步长方法大约提高一倍,此外,新方法能很好地解决收敛速度与稳态性能之间的矛盾,即使在较低的信噪比下仍有令人满意的相位跟踪效果。     

一种基于FPLL的载波跟踪算法

介绍了一种基于锁频锁相环(FPLL)的载波跟踪算法.频率跟踪模块可以适应较大动态范围的频率变化,基于软件的数控振荡器(NCO)模块可以达到极高的频率跟踪精度.由于有锁频环的频率牵引,锁相环路滤波器可以设计得很窄,具有很好的抑噪性能,满足精确跟踪载波相位的要求.因此,该基于FPLL的载波跟踪算法可以适应信号存在较大的动态范围和噪声干扰的应用环境;同时,其鉴频鉴相算法表达式简单,易于用可编程数字器件实现.     

载波快速捕获与跟踪的双数字锁频环路无缝切换

锁频环广泛应用于载波频率快速同步的场合,为解决大捕获范围和跟踪精度之间的矛盾,通常捕获和跟踪状态时采用带宽不同的频率锁定环路,并根据载波同步情况进行切换.对这种硬切换所导致的跟踪环路的收敛过程、瞬态时间进行分析,并基于二阶锁频环与卡尔曼滤波等效结构,应用卡尔曼滤波算法进行两种状态之间环路增益时变的无缝切换.推导出高动态数字直扩接收机差积鉴频二阶锁频环路无缝切换控制增益,两种切换方式的仿真结果表明无缝切换的效果优于传统的硬切换方式.     

星座组网中直扩信号快速同步改进算法

基于直扩体制的时分多址(TDMA)卫星星座组网,信号帧前导段长度越短、净荷长度越长,数据传输的效率就越高.但是,直扩体制信号帧前导段长度越短意味着接收信号捕获增益就越低,捕获概率就越低.另外,前导段长度越短要求锁相环信号跟踪收敛速度越快.星座组网整网数据传输效率受到卫星信号同步算法性能的制约.为了提高直扩信号同步算法的性能,从捕获与跟踪两个部分对同步算法进行了改进,提出了一种直扩信号快速同步改进算法.针对捕获部分,分析了前置低通滤波器带宽对扩频信号的自相关函数的影响,通过选择滤波器参数在保证相关主峰无明显恶化情况下提升1/4码片偏差相关峰能量1 dB以上.针对跟踪部分,提出了一种调整闭环控制系统的零极点分布优化锁相环时域响应的锁相环设计方法,给出了基于控制理论优化锁相环闭环系统的零极点分布的四点原则,利用该方法设计的锁相环能大大降低信号跟踪的收敛时间.仿真结果表明,所提改进算法与传统同步方法相比能有效提高信号的捕获概率,加快信号跟踪的收敛速度,明显减少信号的同步时间.     

OFDM系统中时频同步环路算法设计与实现

为了克服正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multip lexing,OFDM）系统中时间和频率漂移,提出了一种基于pilot的定时跟踪算法。与基于循环前缀的频偏估计方法向结合,提出了一种适合工程实现的OFDM时频同步环路结构。环路完全利用数据符号中的冗余信息实现时偏和频偏的跟踪,降低了对OFDM同步符号的需求,提高了系统效率。在FPGA上实现了该同步环路,实测曲线证明该方法能够有效的补偿时偏和频偏。     

运动误差对双站SAR相位同步及成像的影响

收、发系统间的相位同步是双站合成孔径雷达的一项关键技术,采用锁相环接收机是实现双站SAR系统相位同步的一种可能方法.本文主要就锁相环接收机在运动误差条件下的相位同步问题进行了研究,并分析了锁相环相位误差对系统成像的影响,最后,给出了计算机仿真结果.     

中频数字化直接序列扩频接收机的实现

给出了统一信道直接序列扩频通信系统的中频数字化接收机的实现方案。采用该方案所实现的直接序列扩频通信系统的载波与伪随机码的捕获分别采用了FFT辅助捕获技术,载波的跟踪采用了数字CPAFC环路牵引,数字COST-AS环路精确跟踪技术,伪码跟踪采用的是数字DLL环路实现。系统中I通道采用可编程GOLD扩频,Q通道采用截断m序列直扩,并置截断m序列与GOLD码具有相同速率、倍周期的关系,以简化系统伪码的同步电路设计。最后,讨论了该系统应用于扩频测距时,测量数据的"置中值"处理方法。     

基于DDS的高速定时同步方法

定时同步是高速数据传输的关键技术也是难点问题。在对锁相环数字化设计、DDS原理结构和参数设计进行研究的基础上,提出了一种基于DDS的高速定时同步方法,对该定时同步方法的原理结构框图进行了详细的论述,对具体参数进行了设计。采用这种定时同步方法的高速解调器进行了原理实验测试,取得了满意的结果,所提出的定时同步方法对高速数据传输方案设计提供了参考。     

一种新数字锁相环

设计了一种用于通信系统载波同步的新数字锁相环.新锁相环在传统的锁相环基础上添加了一条由快速付立叶变换、频率估计、频率电压转换构成的支路,在必要时这条支路会强制调节压控振荡器的振荡频率.试验结果表明,与传统的锁相环相比,新锁相环的揣获时间缩短了,同步带也增宽了.新数字锁相环适合于有微处理器的数字电路实现.     

Gardner定时同步环路参数设计及性能分析

以数字锁相环理论为依据,对Gardner定时误差检测器反馈定时环路参数的设计进行了深入研究,基于MATLAB对一阶、二阶环路性能进行了仿真,重点分析了环路阶数和等效噪声带宽对系统性能的影响,得到了等效噪声带宽与定时同步环路性能的关系,为定时同步环路的设计提供了理论依据。     

高速率8PSK信号的载波同步及实现

提出一种高速率8PSK信号的载波同步方案,数字锁相环组合频偏搜索实现接收机小频偏的载波同步;多组小频偏同步单元的并行操作获得接收机大频偏的粗略估计,基于反馈闭环实现载波粗同步,然后由一组小频偏同步单元完成残余频偏的精确跟踪及相位同步.分析了载波同步的抖动特性,并基于FPGA实现了该方案.测试结果表明,该载波同步方案动态范围大,跟踪性能好,相位抖动小,长期稳定性好,在中低信噪比下,系统实现损耗小于0.5dB.适合于中继卫星信道高速率8PSK信号的载波同步.     

QPSK载波同步算法研究及FPGA实现

研究了基于工程应用的四相松尾环实现QPSK载波恢复算法、并分析了噪声对该算法的影响及该算法在FPGA上的实现。通过对锁相环分析,详细介绍了松尾环和环路滤波器的工作原理,并分别给出了System Generator的实现方法。实验结果表明使用松尾环能够在小信噪比情况下很好的实现载波同步,并且该种算法还能很容易的推广到MPSK载波恢复环路中。