一、符号定时同步、信道估计与均衡（OFDM接收机）（论文文献综述）
张羽丰[1]（2021）在《基于OFDM和深度学习技术的LEO星地高速数传系统研究》文中指出在近地球轨道（Low Earth Orbit,LEO）上运行着大量的卫星,其中包括通信、气象、国土资源和科学探测等各种用途的卫星,在人类对科学的探索道路及提高人们的日常生活质量上起着重大的作用。目前,随着星载遥感设备的精度越来越高,单颗卫星的任务和功能越来越多,对高速数据传输的渴求越来越强烈,传统的卫星对地数据传输技术已经很难满足未来这些卫星的数据传输需求。X波段LEO卫星对地数据传输系统如今已经非常成熟,而研制更高频段的新型通信系统,例如基于Ku/Ka波段的LEO卫星对地数据传输系统,只能暂时缓解频谱资源紧张的问题,所以充分利用有限的频谱资源才是当下亟待解决的事情。在此背景下,本论文针对X波段LEO卫星对地数据传输系统的特点,对现有的基于以高频带利用率而闻名的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术的数据传输方案进行改进,同时引进深度学习技术用于改善整个通信系统性能,以求进一步提升LEO卫星数据下传的性能。本论文从OFDM技术的两个在实用上需要解决的问题入手,即信号带外功率谱密度衰减缓慢和信号功率的高峰均比问题。本论文具体完成了以下工作:1.传统的OFDM信号带外功率谱密度衰减缓慢,导致频带效率急剧降低,这也是限制了其在航天领域发展的原因之一。本论文提出了一种基于OFDM技术的新型传输信号,即混合调制滤波OFDM（Hybrid Modulation based Filtered Orthogonal Frequency Division Multiplexing,HMF-OFDM）信号,解决了OFDM信号带外衰减缓慢的问题。仿真结果表明,在-30 d B最低功率谱密度带宽的条件下,HMF-OFDM信号的频带效率可达传统OFDM信号的1.81倍。同时,采用混合调制的方式避免了滤波器对OFDM信号子载波的干扰,最大限度提高对频谱资源的利用。2.针对LEO卫星对地数据传输链路具有大载波频率偏移的特点,提出了一种基于长度可变的训练序列的符号定时同步算法,即滑动差分相关算法。传统基于数据辅助类的符号定时同步算法所依赖的训练序列持续时间较长,抗噪声性能较差及对载波频偏敏感。相比之下,滑动差分相关算法则可以通过预先评估信道的特性,来灵活调整训练序列的持续时间,进而最大化数据帧的持续时间以提高数据传输的吞吐量。另外,滑动差分相关算法还具有良好的抗噪声性能和对载波频偏的鲁棒性。仿真结果表明,滑动差分相关算法的抗载波频偏能力远远超过LEO卫星对地数据传输链路所带来的大载波频率偏移。3.为了解决LEO卫星对地数据传输系统的非线性特征对传输信号造成非线性失真的问题,本论文提出了一种基于深度神经网络（Deep Neural Network,DNN）的数字信号恢复（Digital Signal Recovery,DSR）技术。该技术捕获了星载发射端的先验知识,例如射频功率放大器（Radio Frequency Power Amplifier,RF-PA）的非线性特性,在接收端利用DNN来对先验知识进行建模用于提高接收信号质量。得益于DNN本身不受输入数据幅度的影响,且对高斯白噪声具有一定的鲁棒性,该技术可以抵御由LEO卫星对地通信信道引入的接收信号功率大范围变化和高斯白噪声的影响,得以在地面站对非线性失真（主要由星载RF-PA引入）的接收信号进行矫正,从而允许星载RF-PA工作在接近饱和区的状态,间接解决了OFDM信号功率的高峰均比的问题,以提高星载通信系统的功率效率。实验结果表明,与传统的功率回退技术相比,该技术在保证误差向量幅度（Error Vector Magnitude,EVM）不变的情况下,可以将RF-PA的功率附加效率从32.6%提升至45%。同时,该技术还可以在变化范围为12 d B左右的接收信号功率下正常工作,而基于传统记忆多项式的DSR技术在如此大的功率变化范围下难以正常工作。4.在DSR技术的基础之上,本论文提出了一种基于DNN的滤波OFDM接收机设计。在此设计中,DNN不仅学习到了星载RF-PA的非线性特征,还学习了接收信号的调制方式,将非线性失真的恢复和数字信号的解调两个功能并入了同一个模块。与现有的基于DNN的接收机方案相比,该技术同时考虑了硬件和信道的特征。仿真结果表明,本论文提出的基于DNN的接收机可以适配至少五种滤波OFDM调制信号（QPSK、8PSK、8QAM、16QAM和16APSK）和两种典型的功放状态（Class AB和Class B）。这项技术有潜力在不对LEO卫星做出较大改动的条件下,直接提高已经在轨卫星的通信性能。同时,也为未来的LEO卫星对地数据传输系统提供一个可行方案。本论文以X波段LEO卫星对地数据传输为背景,对通信系统物理层面上做出了改进,并引入深度学习这一新兴技术,来提升通信系统的整体性能。通过实验和仿真分析,验证了本论文所提出技术,为未来LEO卫星对地数传系统提供了更多可行的技术方案。
王梦实[2]（2021）在《UFMC系统同步方法研究及应用》文中进行了进一步梳理通用滤波多载波（Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC）是第五代（5G）移动通信中最具竞争力的波形技术之一,具有较小的带外辐射和较高的频谱利用率。在UFMC系统中,接收机需要同步地确定符号的初始位置,并校正多普勒效应和本机振荡器的频率失配引起的载波频率偏差。由于UFMC系统没有循环前缀,所以同步就成为它所面临的一个重要研究课题。因此,本文针对UFMC系统的同步问题展开了以下研究:1.针对UFMC传统算法符号定时同步精度低的问题,结合UFMC系统本身的特性和格雷互补序列良好的非周期自相关特性,提出了一种基于格雷对辅助的定时同步算法。本算法首先将格雷对通过交织的方法生成格雷互补序列,再用某时刻放大的信号能量与其自相关互补范围内的平均能量相比,最后得到更加准确的定时函数曲线。2.UFMC系统中,载波频率偏差会引入子载波间干扰（Inter Carrier Interference,ICI）和子带间干扰（Inter Band Interference,IBI）,从而导致系统性能下降。在分析UFMC现有频偏估计算法的基础上,提出了一种改进的联合频偏估计算法。该算法首先利用最小二乘法（Least Squares,LS）估计粗频偏部分,其复杂度和性能主要取决于频率搜索步长,再设计一个特殊的训练序列并利用其相关性进行细频偏估计,减少了频谱资源开销,提高了估计精度。3.将神经网络与载波同步相结合,提出了一种新的载波同步方法。该方法利用深度神经网络来设计新的UFMC接收机,接收机利用载波频率偏差（Carrier Frequency Offset,CFO）补偿器库进行CFO的补偿,对于不同的频偏选择相应范围的CFO补偿器来补偿频偏,从而消除ICI。由于CFO补偿器的设计和最优化问题难度较大,因此提出了一种深度学习方法用来生成较优的解决方案。
李小琴[3]（2021）在《取心测压一体化仪器遥传系统设计与实现》文中研究说明随着现代工业对石油需求量越来越大,石油的勘探开采越来越受到人们的重视。石油勘探过程中,可以先通过测井传输系统将井下地质数据传输到地面,然后根据这些地质数据推断油气状态。在充分了解井下油气状态后,就可以最大限度地开采井下石油,从而成功提高石油开采效率。因此,井下地质数据的传输在石油开采方面具有十分重大的意义,为了更快更准确地传输这些数据,一个性能良好的测井系统必不可少。电缆测井系统便是一种常见的测井系统,此类系统通过专用于测井的电缆传输数据,工作时需要将测井工具连接到电缆上,电缆测井在全球的石油工业中占据着十分重要的地位。本文便针对中海油服研制的取心测压一体化仪器设计了一种具有较强抗干扰性能的电缆遥传系统,系统基于OFDM调制解调技术,实现了取心测压一体化仪器下的数据传输。本文进行了以下方面的研究:1、系统通信方案方面,首先根据实际工作环境和性能要求确定系统的通信方式、通信机制、调制解调算法、编解码算法、电缆缆芯分配,并且根据电缆信道的幅频特性选合适的信号传输频带,然后确定了系统数据帧格式。2、系统设计方面,地面和井下主要用DSP芯片完成算法,结合算法复杂度和工作环境确定使用的DSP芯片型号,然后确定了其他硬件功能模块的实现。同时设计了系统通信物理层协议,包括井下调制器、地面解调器的设计与实现,调制解调器工作时的状态转移,地面和井下的通信时序等。3、通信算法设计方面,主要包括OFDM系统常见的采样时钟同步、帧同步、信道估计与均衡、信道分析、信道编码与随机化等算法在系统中的实现,并且对部分模块进行测试后给出了实际测试的结果。尤其是针对帧同步算法,本文提出了两种不同的改进抗干扰帧同步算法,首先通过仿真确定其可行性,然后通过系统测试确定这两种算法都能满足系统性能要求。
申冰冰[4]（2021）在《NC-OFDM通信系统的同步技术研究与实现》文中进行了进一步梳理在认知无线电的背景下,NC-OFDM通信系统成为了最具有发展前景的通信体制,它不仅具有传统OFDM通信系统的优点,还具有整合非连续频谱资源进行数据传输的特点,这也使其成为一种有效的抗干扰手段。本文重点研究了NC-OFDM系统中的同步技术,为了在干扰环境中部分子带可用时仍能够进行正常的数据传输,提出了一种基于非连续ZC序列的同步算法,并基于NI-USRP平台采用Lab VIEW FPGA编程方式进行了实现和性能测试。本文第二章介绍了信道模型以及瞄准式窄带干扰、部分带噪声干扰和多音干扰等典型干扰样式;阐述了NC-OFDM系统原理,设计了系统参数以及帧格式;提出了基于非连续ZC序列的同步方案,分析了同步序列的选取方式,并给出了同步序列结构设计。本文第三章研究了基于非连续ZC序列的NC-OFDM系统同步技术,旨在当NC-OFDM系统中有90%子带被干扰时,仍能满足系统可靠的同步性能。首先提出了一种基于非连续ZC序列的定时同步算法,给出了其同步捕获和定时估计原理,分析了同步捕获性能和定时同步性能,仿真结果表明:在AWGN信道和EVA衰落信道下,当有90%子带被干扰时,在Es N0分别为3d B和14d B时捕获概率大于99%,虚警概率小于10-3;本章还研究了基于DFT插值的频偏估计算法,可对（7）-fs 2,f s2（8）范围内的频偏进行有效估计,仿真结果表明:AWGN信道无干扰环境下,频偏估计的NRMSE性能几乎接近克拉美罗界,当有90%子带被干扰时,频偏估计的NRMSE性能与克拉美罗界相差1d B左右;它们均在SNR?2d B时,NRMSE<10-3。本文第四章给出了基于NI USRP平台的NC-OFDM同步链路实现方案。首先介绍了USRP平台XC7K410T芯片的FPGA内部结构与资源,简述了采用Lab VIEW FPGA对其进行开发的方式。接着重点给出了所研究的同步算法实现方案,对于定时同步,主要给出了滑动相关运算、平均功率运算、峰值捕获以及定时输出的实现方法;对于频率同步,主要给出了寻找最大频点、计算插值器以及采用DDS IP核进行频偏补偿的实现方法。最后,基于USRP平台对设计的同步算法进行了同步性能的实际测试。实测结果表明,无干扰环境下同步捕获性能实测与仿真相差1d B左右,频偏估计性能相差0.6d B;干扰环境下,同步捕获性能实测与仿真相差1～2d B左右,频偏估计性能相差1d B左右,差异来源于浮点与定点之间的精度差异以及器件带来的误差。
周文杰[5]（2021）在《面向5G的宽带集群系统中同步与抗干扰技术的研究及实现》文中进行了进一步梳理随着通信技术的进步和通信用户的不断增加,通信系统迫切的需要提高带宽降低接入延时。5G技术在商用化过程中逐渐成熟,集群通信系统有了实现高宽带低延时的可能性,为了应对日益增长的集群通信行业用户的增长以及业务的扩展,迫切需要对宽带集群通信技术进行面向5G的数字化集群通信系统研发。同步过程是宽带通信系统中至关重要的过程,只有完成系统同步后系统才能成功进行数据传输,数据链路才能正常工作。在专用通信网络中很多场合通信中断是很危险的事情,为了应对干扰引起的通信中断,抗干扰技术在专用通信网络中显得极为重要。为了使通信系统具有抗干扰功能,能够在系统通信受到干扰后快速恢复通信,需要为系统增添抗干扰功能。论文主要研究了面向5G宽带集群通信系统中时间同步算法与频率同步算法及实现,并对频谱感知和抗干扰功能进行了方案设计和实现。先对同步算法进行理论研究与仿真,并对频谱感知和抗干扰方案进行了筛选,然后再对算法以及各项功能进行FPGA实现并搭建测试链路进行硬件测试。论文具体内容如下:首先以系统帧结构为标准对时间同步和频率同步方面进行算法研究,主要从PSS信号粗同步算法、PSS信号精同步算法、频偏估计算法、SSS信号检测算法等多个方面进行阐述,对其中一些重要算法进行了算法比较和筛选,并对算法性能进行了仿真以验证其可行性。然后再根据实际设计需求对同步算法进行实现,设计了各个模块的实现架构,而且分析在实现中如何降低资源消耗和复杂度。再对设计的各个模块进行了FPGA电路仿真验证,以保证模块功能的正常。接着对系统频谱感知以及抗干扰功能进行了方案设计讨论,并考虑系统实现中可能遇到的问题给出解决方案。从实现角度分析方案设计的合理性,并且从资源消耗量以及响应速度上对方案进行筛选,最终选定系统的频谱感知方案以及抗干扰实现方案。最后在实际硬件测试平台上对系统整体功能进行了测试,验证链路完整性以及同能完备性。并分别对同步算法以及抗干扰功能进行验证测试,结合测试结果分析同步算法性能以及抗干扰功能是否达到系统要求。
陈欢[6]（2020）在《高速星地相干激光通信系统关键DSP算法研究》文中认为随着我国航天事业的高速发展,各类空间探索卫星在气象预报、灾害预防、环境保护、海洋观测、深空探索以及卫星通信等多方面的应用越来越广泛,大量的空间探测数据需要实时地传输到地面。因此,当今社会对星地通信的传输速率提出了更高的要求,尤其是轨道高度较低、传输延时较短的低轨星地激光通信,预计未来低轨星地下行通信速率将达到40Gbps甚至100Gbps,无中继的低轨卫星直接对地面站激光通信是解决星载大数据下行的必要手段。然而,在无中继的低轨卫星与地面站之间的直接激光通信链路中,受自由空间损耗、大气湍流效应以及收发机损耗等因素的影响,接收到的光信号十分微弱,这使保证足够大的功率预算成为可靠的低轨星地间无中继直接激光通信（简称低轨星地激光通信）的关键所在。目前基于强度调制直接检测（intensity modulation direct detection,IM/DD）的Gbps量级星地激光通信虽然具有可用频谱宽、无需频率申请、抗干扰性强等诸多优势,但因其直接检测所决定的低接收机灵敏度,当信息速率提升到40Gbps、100Gbps时,功率预算难以满足系统要求。而由于采用信号光与本振光的混频,相干光通信系统的接收机灵敏度通常高于IM/DD系统20dB以上,相干光通信成为实现1 00Gbps级低轨星地通信的有效技术手段。因此,结合相干通信技术特点制定100Gbps级低轨星地相干激光通信系统实施技术方案并设计相关损伤抑制的数字信号处理（Digital Signal Processor,DSP）算法对支撑100Gbps级低轨星地激光通信系统研制很有必要。同时,尽管相干检测带来了高接收机灵敏度的优势,但是由于无中继空间信道损耗严重,仅相干检测仍不能满足100Gbps级低轨星地激光通信高功率预算的要求。如何成本有效地提高相干光通信系统的接收机灵敏度并抑制大气湍流效应是低轨星地激光通信的关键技术难题之一。本论文针对高速低轨星地相干激光通信系统关键技术难题开展了深入的研究,主要研究工作及创新点如下。1、针对M/DD调制解调方式难以满足100Gbps级低轨星地激光通信系统的功率预算需求以及大气湍流效应严重恶化系统性能的问题,本论文设计了一种基于星座整形和分集接收的偏振复用-16星座正交幅度调制-相干光正交频分复用（polarization multiplexing-16 quadrature amplitude modulation-coherent optical-orthogonal frequency division multiplexing,PM-16QAM-CO-OFDM）下行 112Gbps/上行 28Gbps低轨星地激光通信系统方案以及基于训练序列的DSP损伤补偿算法。基于相位屏对大气湍流的模拟,搭建了下行112/上行28Gbps PM-MQAM-CO-OFDM低轨星地激光通信仿真平台,对所提系统方案及DSP算法性能进行了仿真分析。仿真结果表明,所设计的112/28Gbps PM-16QAM-CO-OFDM低轨星地激光通信系统方案在下行“星座整形并4分集接收、发射功率1 W（30dBm）、接收孔径31.8cm、发散角30urad”下,上行“星座整形、发射功率为3W（34.8dBm）、接收孔径20cm、发散角15urad”下,能够满足系统功率预算要求,且在强湍流条件（大气折射率结构常数Cn2=6.5×10-14m-2/3）下,仍有下行3.2dB/上行2.0dB的功率富裕度。2、针对高速低轨星地激光通信系统改进接收机灵敏度的迫切需求,尤其是CO-OFDM调制方式对相位噪声敏感的问题,本论文提出了一种相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的星座整形机制。首先将星座图上每圈的星座点均匀分布,以最大化相邻星座点的相位间隔;同时为最大化平均发射功率受限下的最小欧氏距离（minimum Euclidean distance,MED）,对圆形16/32QAM星座各圈之间的半径比进行了优化设计。其次,为进一步提高平均功率受限下的MED,对圆形16/32QAM星座进一步进行概率整形。所提的圆形QAM几乎不增加CO-OFDM系统实现复杂度,而概率整形增加的DSP算法复杂度低于5%。经仿真验证,相同信息速率下,基于星座整形的14 GBaud PM-16/32QAM-CO-OFDM低轨星地激光通信系统在1dB功率代价下线宽符号周期乘积Δv·Ts容忍度分别提升12.5%和50%、接收机灵敏度分别改善了约1.2dB和2.2dB。同时,利用空间光调制器模拟大气湍流搭建了离线实验平台,实验验证了所提星座整形机制的有效性。3、在高速下行低轨星地激光通信分集接收系统中,由于不同分集接收支路经历了相互独立的大气信道,不同分集接收支路之间相位不同步,存在相对相位偏移（relative phase offset,RPO）导致的支路间干扰,降低分集增益。本论文在理论分析分集路数、大气湍流强度以及接收孔径对分集增益影响的基础上,针对上述问题提出了一种基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振光源单输入多输出（single input multiple output SIMO）分集接收方案。其中群定时同步通过寻找各个接收支路测度函数和的峰值作为同步起点,消除各个支路之间由定时同步误差引入的相对延迟;而分集支路相位校正则在补偿定时同步误差后,利用共享本振光源分集接收中由激光器频偏、线宽引入的相位噪声在各个支路相同的特点,以信噪比最大的支路信号作为参考信号,校准其余支路信号与参考信号之间的相位差。112Gbps PM-16QAM-CO-OFDM下行低轨星地激光通信系统仿真结果表明,所提的群定时同步和分集支路相位校正机制能有效抑制各个接收支路之间的RPO。不同条件下仿真获得的分集增益如下:在FEC门限为3.8 ×10-3下,接收孔径为31.8cm时,采用4分集接收在弱、中、强大气湍流状态（大气折射率结构常数Cn2分别为6 × 10-16m-2/3、5×10-15m-2/3、6.5 × 10-14m-2/3）下,接收机灵敏度分别改善了2.0dB、10.3dB和8.1dB。
李渊[7]（2020）在《基于FPGA的OFDM视频传输系统的设计与实现》文中指出随着5G开始投入商用,人工智能、云计算、大数据等各个领域的协同发展,开启了一个泛在连接的物联网时代。在目前一些需要嵌入式设备的物联网场景中,大都需要视频业务的传输,如智慧交通、智能家居、智慧医疗等。由于视频传输业务的需求特点,不少研究聚焦于相关物理层、链路层等方面,试图解决视频业务爆发式增长而带来的各种问题。对于嵌入式设备的视频传输业务,需要在接收端实时接收发送端的信息。然而,视频传输带宽大、信道条件复杂、嵌入式设备算力不足、设备的电源续航能力较差,这些都对视频传输系统提出了要求。因此,本文针对视频业务的传输特点进行研究,有效分析和获取较佳的系统参数,使得在嵌入式场景中能够有效收发视频信息。本文主要从以下四个方面进行了研究:第一,针对视频传输信道条件复杂的问题,采用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术作为传输手段,可以有效对抗多径干扰。首先设计了有效的传输系统框架,对OFDM传输系统中的关键技术进行了介绍,包括定时同步、频率同步、信道均衡等。第二,针对嵌入式设备中电源续航能力不足的问题,本文对定时同步算法进行分析。本文研究了经典算法的硬件空时效率。由于空时效率一定程度上可以反映硬件的功耗情况,所以本文就降低算法硬件空时效率提出了优化方法。本文在设计同步方式时采用了两次同步,使得本文算法在极端信噪比条件下的同步性能表现优异。首先在粗同步中简化了定时函数,其次在精同步中,引入了量化函数,有效降低了因定时同步函数中的相关运算而带来的乘法器使用,从而降低了硬件开销。本文在MATLAB中对定时精度进行了仿真,验证算法性能,仿真结果表明该方法在信噪比小于0d B时,仍然有良好的同步性能。之后,本文就硬件资源消耗与传统算法进行对比,可提高约40%的硬件空时效率。第三,本文对整个系统进行了仿真分析。整个系统可以分为视频处理部分、OFDM调制解调部分以及无线收发部分。OFDM调制解调部分通过Modelsim仿真分析,显示其能正确实现调制解调功能;视频处理部分采用乒乓缓存,有效降低视频卡顿问题;为了实现无线收发,本文又设计了一种参数配置及数据收发接口控制模块,将FPGA产生的基带信号送入射频芯片,该模块可以过PC串口实时回读射频芯片的工作状态。第四,借助MATLAB分析系统的误码性能、通过Xilinx ISE综合工具分析了系统的硬件资源占用、时序以及功耗情况,将分析结果与项目指标进行对比,验证了本系统达到项目要求。最后部分,本文搭建了完整的硬件平台,用在线逻辑分析仪对板上信号进行抓取分析,结果表明,FPGA内部信号与仿真结果一致,满足设计需要。
杨阳[8]（2020）在《卫星GFDM系统传输性能优化技术研究》文中研究指明广义频分复用（Generalized Frequency Division Multiplexing,GFDM）技术是一种基于数据块调制的非正交多载波技术,相比正交频分复用（OrthogonalFrequency-Division-Multiplexing,OFDM）技术具有带外辐射低、频谱利用率高、多业务兼容性好等优点。GFDM能够灵活兼容地面5G移动通信系统上下行波形以及其它新型多载波波形。将GFDM技术应用于卫星移动通信系统,可以提高频谱效率,增加系统容量,促进卫星通信系统与地面蜂窝移动通信系统融合,实现通信网络的天地一体化。虽然GFDM具有诸多优点,但其固有的自干扰、高峰均比、定时同步敏感等问题影响了卫星通信传输与接收性能,需要提出针对性解决方案。针对GFDM自干扰影响接收性能问题,本文深入研究了卫星GFDM系统自干扰模型,提出了三种GFDM自干扰性能优化算法,分别是基于数据辅助的接收端频域单边干扰消除算法、基于优化匹配滤波器的接收端双边干扰消除算法和基于主动干扰对消的发射端并行干扰消除算法。仿真分析表明三种算法自干扰抑制效果明显,有效提升了GFDM波形在卫星信道下的接收误符号率（Symbol error ratio,SER）性能。针对GFDM和GFDM多址接入（Generalized Frequency Division Multiplexing Access,GFDMA）波形峰均功率比过高影响卫星链路传输性能的问题,本文推导了GFDM/GFDMA统一架构峰均功率比的互补累积分布函数理论表达式,然后在理论推导基础上,结合星地链路低信噪比特性,提出两种全新的GFDM低峰均比波形,分别是基于恒模零自相关序列扩展的GFDM-CDMA（Code Division Multiple Access,码分多址）波形以及基于子符号扩展和优化预编码的GFDMA波形。仿真分析表明两种新波形相比原有GFDM/GFDMA波形峰均比性能提升10dB左右,同时波形抗噪性能得到增强。针对传统GFDM定时同步算法在卫星通信高动态、大频偏信道下无法使用的问题,本文首先分析了时偏和频偏对GFDM系统的影响,推导了接收信号信干噪比随时偏和频偏变化的闭合表达式,阐明了GFDM对定时偏差的敏感性。然后,提出了一种基于差分互相关的抗频偏GFDM定时同步算法,仿真实验结果证实了该算法定时性能基本不受频偏影响。针对GFDM-CDMA低峰均比波形抗频偏性能弱的问题,本文提出了一种基于伪随机噪声（Pseudo-Noise,PN）码加权ZadoffChu（ZC）序列的抗频偏GFDM-CDMA波形。综合仿真实验和复杂度分析结果表明,在保持原有波形低峰均比优点的同时,新波形优化了原波形在大频偏环境下的同步接收性能,由于不需要频偏估计和补偿,接收复杂度相比于传统GFDM接收机大幅降低,能够满足卫星通信系统对复杂度以及频偏鲁棒性的需求。
李黎明[9]（2020）在《基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波传输关键技术研究》文中研究说明滤波器组多载波（Filter Bank Multi-Carrier,FBMC）是面向未来移动通信的一种波形调制技术,其在正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）调制的基础上在每个子载波上引入原型滤波器进行符号脉冲塑形,大幅降低信号的带外辐射以减少对相邻频段的干扰,从而提高无线频谱利用的灵活度。因此,FBMC在异步多用户通信（如大规模物联网）及碎片化频谱利用（如认知无线电）等场景下具有潜在的应用优势。为提高频谱利用率,FBMC通常采用偏移正交幅度调制（Offset Quadrature Amplitude Modulation,OQAM）以保持最高的时频平面数据符号密度以及良好的信号时频聚焦特性,而将系统的正交性放宽为仅在实数域上正交。由于FBMC-OQAM系统的特点,其也存在许多需要解决和研究的问题,本文围绕FBMC-OQAM系统中的误比特率性能分析、同步及信道估计方法、以及低峰均比系统改进方案等部分关键技术开展研究。对于一种波形调制技术,在多径信道场景下的基础误比特率一直是评价其性能的重要指标。为完成误比特率的快速准确分析,本文首先针对FBMC-OQAM的误比特率解析计算方法进行研究。基于OFDM和FBMC-OQAM的统一基带系统模型,将接收信号的概率分布问题转换为求解高斯二次型变量的条件概率,提出一种适用于莱斯和瑞利选择性衰落信道的接收数据符号概率分布计算方法。通过分析Gray映射编码中符号判决与误比特率之间的关系,总结推导出高阶星座调制信号的误比特率表达式。利用计算机数值仿真验证了解析计算方法的准确性。在通信系统中,一些关键信号处理技术如同步及信道估计等是影响系统性能的重要因素。在FBMC-OQAM系统中,尤其是连续数据传输模式下,原型滤波器的拖尾引起符号间的交叠,因此同步序列的设计需要考虑多个FBMC符号的影响,增加了设计的复杂度并可能降低频谱效率。并且由于OQAM调制的实正交特性,在接收信号中存在固有的虚部干扰,这对频域信道系数的估计带来了困难。针对连续数据传输模式下的FBMC-OQAM同步问题,本文利用OQAM调制信号的共轭对称特性,提出了一种高频谱效率的同步方法。首先设计了一种序列样式,利用前后FBMC符号的特定数据数值关系消除符号脉冲塑形和符号交叠对OQAM信号共轭对称性的破坏,生成共轭对称的时域发送序列。在此基础上,设计了满足该共轭对称特性的类Zadoff-Chu序列作为同步训练序列完成时频同步。利用同步序列的称性,提出了一种自相关和互相关联合检测的定时同步算法,适用于存在较大载波频偏的场景并实现了较高的检测信噪比。对于信道估计问题,目前方案中一般将信道估计训练序列与同步序列分别单独进行设计,导致频谱资源开销的增加。为提高频谱利用率,本文提出了一种FBMCOQAM联合符号定时及信道估计方法。设计了一种高频谱效率的训练序列样式,利用一个导频符号和两个辅助数据符号,生成时域共轭对称的序列,并且可以使得在导频点处来自周围数据符号的固有虚部干扰相互抵消。因此,频域信道系数可以直接通过导频进行估计,同时符号定时可以通过基于共轭对称特性的自相关定时检测算法完成,并且具有良好的性能。此外,针对突发数据传输模式,设计了一种起始信号拖尾截断方案,在提高频谱利用率及减小传输时延的同时保持了良好的信号正交性和较低的带外辐射水平。作为一种多载波技术,FBMC-OQAM同样面临较为严重的信号峰均比过高的问题。由于OQAM需要将复数数据的实虚部进行分离的预处理操作,直接地将离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform,DFT）扩展编码与OQAM调制相结合无法完全实现单载波信号的峰均比特性,针对该问题,本文提出一种基于数据共轭对称映射的DFT扩展编码方案,避免了OQAM预处理操作,可以进一步降低信号的峰均比。在此基础上,通过计算机仿真分析了FBMC-OQAM系统中原型滤波器对发射信号峰均比的影响,仿真结果表明原型滤波器的选取需要折中考虑信号峰均比和带外辐射水平。此外,相比传统FBMC-OQAM,映射DFT扩展编码的系统方案在多径信道下具有一定的频率分集的效果,可以有效降低低阶星座调制情况下的系统误比特率。
孙乾乾[10]（2020）在《基于FPGA的OFDM基带系统设计与实现》文中进行了进一步梳理正交频分复用技术（OFDM）因为存在频带利用率高、抗多径能力强、抗噪声能力强的特点,在无线通信中具有重要的意义。FPGA作为一种逻辑器件,能够为通信基带芯片的设计提供良好的算法改进和验证平台。随着FPGA器件不断的发展,芯片的信号处理能力越来越强,由于其运算并行度高,运算速度快能够保证系统优良的实时性。在未来有可能成为基带芯片的关键元件。本文在对OFDM技术理论及关键技术进行研究的基础上,完成了对于OFDM基带通信系统在FPGA上的设计和实现,具体工作如下。本文首先介绍了OFDM技术的研究背景与意义并对OFDM技术的应用及关键技术的发展进行了介绍。接着对OFDM的基本数学模型、保护间隔和调制解调的实现方法进行了研究,设计了OFDM基带系统的模型和参数,并且仿照LTE标准设计了本系统所采用的帧结构。完成了对系统整体框架设计后对OFDM基带系统中的关键技术进行了研究与仿真分析,包括峰均比抑制算法中的限幅滤波方法、互补Golay序列方法、选择性映射方法、部分传输序列方法;帧同步算法中的S&C算法、Minn算法;频率同步中基于循环前缀和同步序列两种频偏估计算法;信道估计中对导频处进行估计的极大似然估计、均方误差和线性最小均方误差方法以及对数据处信道信息进行拟合的插值算法。信道均衡采用频域均衡中的迫零均衡算法,对比算法之间的性能和硬件实现的复杂度,确定了下一步进行FPGA实现时各个模块所采用的方法。最后对OFDM系统的发射机以及接收机各个模块进行了设计与实现。在发射机部分主要实现了扰码模块、分组交织模块、QPSK映射模块、峰均比抑制模块和添加循环前缀模块,其中峰均比抑制模块采用了部分传输序列方法;接收机部分包括帧同步检测模块、频偏估计模块和信道估计与均衡模块,分别采用了Minn算法、基于同步序列的算法、LS联合线性及高斯插值算法和迫零均衡算法。完整了对各个子模块的功能仿真分析,验证了各个模块的可行性和正确性。
二、符号定时同步、信道估计与均衡（OFDM接收机）（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、符号定时同步、信道估计与均衡（OFDM接收机）（论文提纲范文）
（1）基于OFDM和深度学习技术的LEO星地高速数传系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 LEO对地观测卫星对地数传能力现状 |
| 1.2.1 国内对地观测卫星的对地数传能力现状 |
| 1.2.2 国外对地观测卫星的对地数传能力现状 |
| 1.3 相关技术发展现状 |
| 1.3.1 OFDM技术 |
| 1.3.2 深度学习技术 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 1.5 论文的创新性 |
| 1.6 论文结构 |
| 第2章 基于OFDM技术的LEO卫星对地数据传输系统模型分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LEO卫星对地数据传输信道模型 |
| 2.2.1 时变的接收功率 |
| 2.2.2 多普勒效应 |
| 2.3 OFDM技术的特征分析 |
| 2.3.1 OFDM信号带外功率谱密度分析 |
| 2.3.2 OFDM信号功率的峰均比分析 |
| 2.4 RF-PA的非线性特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 混合调制滤波OFDM技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 f-OFDM信号设计 |
| 3.2.1 滤波器设计 |
| 3.2.2 f-OFDM波形 |
| 3.3 HMF-OFDM调制解调原理 |
| 3.4 HMF-OFDM信号的频带效率 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 适用于LEO卫星对地数传系统的OFDM符号定时同步 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 载波频率偏移的数学模型 |
| 4.3 可变长度同步帧头的设计 |
| 4.4 滑动差分相关算法 |
| 4.5 性能和结果分析 |
| 4.5.1 LEO卫星对地数据传输信道下的性能分析 |
| 4.5.2 不同长度短训练序列群的性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于深度神经网络的数字信号恢复技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 深度学习概述 |
| 5.3 DNN-DSR技术 |
| 5.3.1 DNN-DSR技术流程 |
| 5.3.2 DNN-DSR技术原理分析 |
| 5.4 性能与结果分析 |
| 5.4.1 实验环境 |
| 5.4.2 计算资源分析 |
| 5.4.3 EVM, BER和SNR之间的关系 |
| 5.4.4 RF-PA功率效率分析 |
| 5.4.5 噪声鲁棒性分析 |
| 5.4.6 功率不相关性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于深度神经网络的f-OFDM接收机设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 通信系统结构与参数设置 |
| 6.3 DNN结构与参数设置 |
| 6.4 可行性分析 |
| 6.5 性能分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）UFMC系统同步方法研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 UFMC技术研究现状 |
| 1.2.2 UFMC系统同步技术研究现状 |
| 1.3 本文主要内容及章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第2章 多载波技术及性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多载波技术 |
| 2.2.1 OFDM |
| 2.2.2 FBMC |
| 2.2.3 GFDM |
| 2.3 UFMC系统传输模型 |
| 2.3.1 发送端原理 |
| 2.3.2 接收端原理 |
| 2.4 多载波技术性能比较 |
| 2.5 同步偏差对UFMC系统的影响 |
| 2.5.1 TO对UFMC系统的影响 |
| 2.5.2 CFO对UFMC系统的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 格雷对辅助的UFMC定时同步算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统数据辅助的定时同步算法 |
| 3.2.1 S&C算法 |
| 3.2.2 Cho算法 |
| 3.3 格雷辅助同步算法 |
| 3.3.1 格雷互补序列 |
| 3.3.2 训练符号 |
| 3.3.3 同步算法设计 |
| 3.4 仿真与性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 一种改进的UFMC联合频偏估计算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 已有的UFMC频偏估计算法 |
| 4.2.1 滤波器优化算法 |
| 4.2.2 非数据辅助(NDA)的算法 |
| 4.2.3 数据辅助(NA)的算法 |
| 4.3 改进的联合频偏估计算法 |
| 4.3.1 训练序列的设计 |
| 4.3.2 粗频偏估计 |
| 4.3.3 细频偏估计 |
| 4.3.4 联合的频偏估计 |
| 4.4 仿真与性能比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于神经网络的载波同步方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 神经网络模型 |
| 5.2.1 深度神经网络 |
| 5.2.2 激活函数 |
| 5.2.3 损失函数 |
| 5.3 基于神经网络的UFMC载波同步 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作和创新之处 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的科研成果 |
| 致谢 |
（3）取心测压一体化仪器遥传系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 测井及其关键技术 |
| 1.2.1 测井技术 |
| 1.2.2 电缆遥测技术 |
| 1.2.3 井壁取心及电缆地层测试技术 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 第二章 取心测压一体化仪器遥传系统基本理论 |
| 2.1 OFDM技术简介 |
| 2.2 OFDM基本原理 |
| 2.3 OFDM中的同步技术 |
| 2.3.1 载波同步 |
| 2.3.2 采样时钟同步 |
| 2.3.3 符号同步 |
| 2.4 OFDM中的循环前缀 |
| 2.5 自动增益控制技术 |
| 2.6 信道估计与信道均衡 |
| 2.6.1 信道估计 |
| 2.6.2 信道均衡 |
| 2.7 SNR估计 |
| 2.8 信道编码 |
| 2.9 随机化 |
| 2.10 本章小结 |
| 第三章 取心测压一体化仪器遥传系统噪声分析 |
| 3.1 同时开启大小电机时噪声分析 |
| 3.2 仅开启小电机时噪声分析 |
| 3.3 大电机开启瞬间的噪声干扰分析 |
| 3.4 系统噪声处理方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 取心测压一体化仪器遥传系统设计 |
| 4.1 系统技术指标 |
| 4.2 通信系统总体设计 |
| 4.2.1 缆芯分配 |
| 4.2.2 频谱划分 |
| 4.3 硬件系统设计 |
| 4.3.1 电缆接口 |
| 4.3.2 地面通信模块硬件设计 |
| 4.3.3 井下通信模块硬件设计 |
| 4.4 通讯协议设计 |
| 4.4.1 数据帧帧格式 |
| 4.4.2 传输速率自适应 |
| 4.4.3 井下调制器设计 |
| 4.4.4 地面解调器设计 |
| 4.4.5 地面与井下通讯时序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 同步算法仿真及分析 |
| 5.1 帧同步算法 |
| 5.1.1 基于m序列的帧同步算法 |
| 5.1.2 基于LFM信号的帧同步算法 |
| 5.2 采样时钟同步算法 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 系统测试结果及分析 |
| 6.1 测试平台及方法 |
| 6.2 测试结果及分析 |
| 6.2.1 实验室测试结果及分析 |
| 6.2.2 挂接电机结果及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结及展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）NC-OFDM通信系统的同步技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 主要技术研究现状 |
| 1.2.1 NC-OFDM系统的研究现状 |
| 1.2.2 NC-OFDM同步技术的研究现状 |
| 1.2.3 技术小结 |
| 1.3 论文主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 NC-OFDM同步方案设计 |
| 2.1 信道模型与干扰样式 |
| 2.1.1 信道模型 |
| 2.1.2 干扰样式 |
| 2.2 NC-OFDM系统原理和参数设计 |
| 2.2.1 NC-OFDM系统原理 |
| 2.2.2 系统参数 |
| 2.2.3 帧格式设计 |
| 2.3 基于非连续ZC序列的NC-OFDM同步方案设计 |
| 2.4 基于非连续ZC序列的自适应同步序列设计 |
| 2.4.1 同步序列的选取 |
| 2.4.2 同步序列长度设计 |
| 2.4.3 同步序列结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于非连续ZC序列的NC-OFDM系统同步技术研究 |
| 3.1 同步偏差对OFDM系统性能的影响 |
| 3.1.1 符号定时偏差对系统的影响 |
| 3.1.2 载波频率偏差对系统的影响 |
| 3.2 基于非连续ZC序列的定时同步算法研究 |
| 3.2.1 OFDM传统定时同步算法原理概述 |
| 3.2.2 基于非连续ZC序列的定时同步算法原理 |
| 3.2.3 干扰对定时同步的影响 |
| 3.3 基于DFT插值的频偏估计算法研究 |
| 3.3.1 传统的频偏估计算法原理概述 |
| 3.3.2 基于DFT插值的频偏估计算法原理 |
| 3.3.3 干扰对频偏估计的影响 |
| 3.4 同步性能仿真分析 |
| 3.4.1 无干扰环境 |
| 3.4.2 瞄准式干扰 |
| 3.4.3 部分带噪声干扰 |
| 3.4.4多音干扰 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于NI-USRP平台的NC-OFDM同步实现方案设计 |
| 4.1 NI-USRP平台及FPGA开发方式 |
| 4.1.1 NI-USRP平台介绍 |
| 4.1.2 LabVIEW FPGA模块开发方式 |
| 4.2 同步链路实现方案 |
| 4.2.1 同步序列的生成实现方案 |
| 4.2.2 定时同步实现方案 |
| 4.2.3 频偏估计实现方案 |
| 4.3 实现中的经验与问题总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 NC-OFDM系统同步性能测试 |
| 5.1 测试系统搭建 |
| 5.2 同步性能实测 |
| 5.2.1 无干扰环境同步性能实测 |
| 5.2.2 干扰环境同步性能实测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 本文主要贡献 |
| 6.2 未来研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）面向5G的宽带集群系统中同步与抗干扰技术的研究及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 宽带集群通信发展现状与趋势 |
| 1.2 面向5G的宽带集群专用通信系统 |
| 1.3 面向5G的宽带集群专用通信系统关键技术 |
| 1.3.1 同步技术 |
| 1.3.2 频谱认知与抗干扰技术 |
| 1.3.3 信道估计与信道均衡技术 |
| 1.3.4 编码与解码技术 |
| 1.4 论文主要内容与贡献 |
| 第二章 面向5G的宽带集群系统中同步技术研究与仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 面向5G的宽带集群系统帧结构设计 |
| 2.3 同步偏差对宽带系统的影响性能分析 |
| 2.3.1 时间同步偏差对宽带系统的影响性能分析 |
| 2.3.2 频率同步偏差对宽带系统的影响性能分析 |
| 2.3.3 仿真参数定义 |
| 2.4 同步序列设计 |
| 2.4.1 PSS主同步信号 |
| 2.4.2 SSS辅同步信号 |
| 2.5 时间同步算法 |
| 2.5.1 时间同步算法筛选 |
| 2.5.2 PSS主同步信号粗同步 |
| 2.5.3 PSS主同步信号精同步 |
| 2.5.4 SSS信号检测 |
| 2.6 频率同步算法 |
| 2.6.1 整数倍频偏估计 |
| 2.6.2 小数倍频偏估计 |
| 2.6.3 频偏补偿 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 面向5G的宽带集群系统中同步技术的FPGA设计与实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 面向5G的宽带集群系统的基带FPGA实现架构 |
| 3.3 PSS粗同步与整数倍频偏估计 |
| 3.3.1 低通滤波器与抽取截位模块 |
| 3.3.2 匹配相关器设计与实现 |
| 3.3.3 PSS信号粗同步与整数倍频偏判决模块 |
| 3.3.4 整数倍频偏补偿方案设计与实现 |
| 3.4 PSS信号精同步设计与实现 |
| 3.4.1 PSS序列缓存与提取方案及实现 |
| 3.4.2 PSS精同步的相关检测与结果判决方案及实现 |
| 3.5 小数倍频偏估计与补偿 |
| 3.5.1 小数倍频偏估计方案设计与实现 |
| 3.5.2 小数倍频偏补偿方案设计与实现 |
| 3.6 SSS信号提取与小区标识检测 |
| 3.6.1 SSS序列提取方案 |
| 3.6.2 解交织与解扰方案设计与实现 |
| 3.6.3 m序列滑动相关的FPGA实现 |
| 3.7 同步跟踪 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 基于频谱认知的抗干扰设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于频谱认知的抗干扰原理 |
| 4.3 干扰功率检测实现 |
| 4.4 基于功率检测频谱感知与频道切换实现 |
| 4.5 静默期设定与静默期能量检测实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 面向5G的宽带集群系统的联合测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 面向5G的宽带集群系统硬件平台介绍 |
| 5.3 联合测试环境 |
| 5.4 接口测试及分析 |
| 5.4.1 SRIO接口测试及分析 |
| 5.4.2 aurora接口测试及分析 |
| 5.4.3 SPI接口测试及分析 |
| 5.5 系统业务传输测试及分析 |
| 5.6 系统抗干扰功能测试及分析 |
| 5.7 同步算法测试结果及分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）高速星地相干激光通信系统关键DSP算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 星地激光通信的研究背景与研究意义 |
| 1.2 高速星地激光通信的研究现状和技术难点 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 高速低轨星地相干光通信的主要技术难点 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 112/28Gbps低轨星地相干激光通信系统方案设计 |
| 2.1 低轨星地相干激光通信系统链路损耗分析 |
| 2.1.1 大气吸收与散射 |
| 2.1.2 大气湍流 |
| 2.1.3 链路损耗估算 |
| 2.2 相干单载波与多载波OFDM系统方案对比分析 |
| 2.3 112/28Gbps PM-16QAM-CO-OFDM低轨星地激光通信系统方案设计 |
| 2.3.1 PM-16QAM-CO-OFDM发射端DSP处理单元设计及关键参数影响分析 |
| 2.3.2 PM-16QAM-CO-OFDM接收端DSP处理单元设计及关键参数影响分析 |
| 2.3.3 星座整形及分集接收增益 |
| 2.3.4 112/28Gbps低轨星地激光通信功率预算计算 |
| 2.4 112/28Gbps PM-MQAM-CO-OFDM低轨星地通信系统仿真方法研究 |
| 2.4.1 大气湍流效应模拟方案 |
| 2.4.2 112/28Gbps PM-MQAM-CO-OFDM系统接收机灵敏度仿真分析 |
| 2.4.3 训练序列对接收机灵敏度影响仿真分析 |
| 2.4.4 导频数对接收机灵敏度影响仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 PM-MQAM-CO-OFDM系统星座整形方案 |
| 3.1 相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的星座整形机制设计 |
| 3.1.1 相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的星座整形机制 |
| 3.1.2 星座整形实现代价分析 |
| 3.2 基于相位均匀分布的圆形QAM结合概率整形的PM-CO-OFDM系统性能仿真 |
| 3.2.1 14/3 .5GBaud PM-1 6/3 2QAM-CO-OFDM星地激光通信系统仿真模型 |
| 3.2.2 仿真结果及性能分析 |
| 3.3 离线实验验证和性能分析 |
| 3.3.1 14GBaud PM-16/32QAM-CO-OFDM离线实验平台 |
| 3.3.2 离线实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振SIMO分集接收大气湍流抑制方案 |
| 4.1 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振光源SIMO分集接收方案 |
| 4.1.1 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振光源SIMO分集接收方案概要 |
| 4.1.2 基于MRC的共享本振光源SIMO分集接收方案信噪比理论分析 |
| 4.1.3 群定时同步及分集支路相位校正机制设计 |
| 4.2 基于群定时同步及分集支路相位校正的共享本振SIMO分集接收方案仿真验证 |
| 4.2.1 112Gbps PM-16QAM-CO-OFDM共享本振SIMO分集接收系统仿真模型 |
| 4.2.2 仿真结果及性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于星座整形和分集的112/28Gbps PM-MQAM- CO-OFDM星地激光通信系统性能分析 |
| 5.1 基于星座整形和分集接收的112/28Gbps PM-MQAM-CO- OFDM星地激光通信系统仿真 |
| 5.2 仿真结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 缩略词索引 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表学术论文及参与科研项目情况 |
（7）基于FPGA的OFDM视频传输系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状及分析 |
| 1.2.1 FPGA在无线通信领域中的应用 |
| 1.2.2 OFDM系统研究 |
| 1.3 论文的主要内容及章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第2章 基于OFDM的视频传输系统原理 |
| 2.1 基于OFDM的视频传输系统模型 |
| 2.2 OFDM基本原理 |
| 2.3 OFDM关键技术分析 |
| 2.3.1 定时同步技术 |
| 2.3.2 载波同步技术 |
| 2.3.3 信道估计与均衡 |
| 2.4 定时偏差对OFDM系统影响 |
| 2.4.1 理论分析 |
| 2.4.2 仿真验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 定时同步硬件优化设计 |
| 3.1 经典符号定时同步算法分析 |
| 3.1.1 自相关算法分析介绍 |
| 3.1.2 互相关算法分析介绍 |
| 3.2 定时同步硬件优化的提出 |
| 3.2.1 存在的问题 |
| 3.2.2 定时同步算法硬件优化的理论描述 |
| 3.2.3 定时同步硬件优化算法的实现描述 |
| 3.3 优化性能分析 |
| 3.3.1 定时估计精度 |
| 3.3.2 硬件资源优化分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 OFDM视频收发机设计 |
| 4.1 视频处理部分 |
| 4.2 OFDM调制部分 |
| 4.2.1 OFDM发射机总体参数设计 |
| 4.2.2 发射机时钟模块 |
| 4.2.3 QAM调制模块 |
| 4.2.4 载波映射模块 |
| 4.2.5 FFT/IFFT模块 |
| 4.2.6 循环前缀添加及基带信号生成模块 |
| 4.2.7 发射机信号生成 |
| 4.3 OFDM解调部分 |
| 4.3.1 接收机载波同步模块 |
| 4.3.2 信道估计与均衡模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 FPGA上的OFDM视频通信系统平台搭建及测试 |
| 5.1 系统开发平台介绍 |
| 5.1.1 TB-FMCH-HDMI2 开发平台 |
| 5.1.2 KC705FPGA开发平台 |
| 5.1.3 AD-FMCOMMS3 射频收发器 |
| 5.2 开发平台配置 |
| 5.2.1 视频采集卡配置 |
| 5.2.2 AD9361配置 |
| 5.3 项目测试及分析 |
| 5.3.1 误码率分析 |
| 5.3.2 工程硬件综合报告分析 |
| 5.4 板级测试及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（8）卫星GFDM系统传输性能优化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及贡献 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 卫星GFDM系统相关理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 OFDM系统基本原理 |
| 2.3 GFDM系统基本原理 |
| 2.3.1 GFDM系统架构 |
| 2.3.2 GFDM时域调制算法 |
| 2.3.3 GFDM时域解调算法 |
| 2.4 卫星GFDM波形性能仿真 |
| 2.4.1 带外辐射性能 |
| 2.4.2 接收SER性能 |
| 2.4.3 松散上行同步性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 卫星GFDM系统自干扰性能优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GFDM频域调制与解调模型 |
| 3.2.1 GFDM频域调制算法 |
| 3.2.2 GFDM频域解调算法 |
| 3.3 GFDM自干扰模型 |
| 3.3.1 GFDM时域自干扰模型 |
| 3.3.2 GFDM频域自干扰模型 |
| 3.3.3 仿真实验结果与分析 |
| 3.4 基于数据辅助的FD-USIC算法 |
| 3.4.1 频域单边串行干扰消除算法流程 |
| 3.4.2 仿真实验结果与分析 |
| 3.4.3 算法复杂度分析 |
| 3.5 基于优化匹配滤波器的FD-BSIC消除算法 |
| 3.5.1 频域双边串行干扰消除算法流程 |
| 3.5.2 仿真实验结果与分析 |
| 3.5.3 算法复杂度分析 |
| 3.6 基于主动干扰对消的FD-PIC算法 |
| 3.6.1 发射端频域并行干扰消除算法流程 |
| 3.6.2 仿真实验结果与分析 |
| 3.6.3 算法复杂度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 卫星GFDM系统低峰均比波形设计与优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 卫星GFDM系统PAPR性能理论分析与仿真 |
| 4.2.1 GFDM架构PAPR分布性能理论分析 |
| 4.2.2 仿真实验结果与分析 |
| 4.3 传统GFDM峰均比抑制算法 |
| 4.3.1 信号预失真法 |
| 4.3.2 编码类算法 |
| 4.3.3 概率类算法 |
| 4.4 基于CAZAC序列扩展的GFDM-CDMA低峰均比波形设计 |
| 4.4.1 GFDM-CDMA波形调制解调算法流程 |
| 4.4.2 仿真实验结果与分析 |
| 4.4.3 算法复杂度分析 |
| 4.5 基于子符号扩展和优化预编码的GFDMA低峰均比波形设计 |
| 4.5.1 子符号扩展预编码GFDMA波形调制解调流程 |
| 4.5.2 仿真实验结果与分析 |
| 4.5.3 算法复杂度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 卫星GFDM系统定时同步性能优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 时偏和频偏对GFDM系统影响 |
| 5.2.1 符号定时偏移与载波频率偏移对GFDM系统影响 |
| 5.2.2 仿真实验结果与分析 |
| 5.3 传统GFDM定时同步算法 |
| 5.3.1 基于循环前缀的自相关定时同步算法 |
| 5.3.2 基于内嵌同步序列的互相关定时同步算法 |
| 5.4 基于差分互相关的抗频偏GFDM定时同步算法 |
| 5.4.1 基于差分互相关的GFDM定时同步算法流程 |
| 5.4.2 仿真实验结果与分析 |
| 5.4.3 算法复杂度分析 |
| 5.5 基于PN加权ZC序列的抗频偏GFDM-CDMA波形 |
| 5.5.1 基于PN加权ZC序列的GFDM-CDMA波形调制解调流程 |
| 5.5.2 仿真实验结果与分析 |
| 5.5.3 算法复杂度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（9）基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波传输关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 移动通信的发展及愿景 |
| 1.1.2 波形调制技术面临的需求和挑战 |
| 1.1.3 改进的多载波波形技术简介 |
| 1.2 FBMC-OQAM系统综述 |
| 1.2.1 FBMC信号的正交性、频谱效率及TFL特性 |
| 1.2.2 FBMC与OQAM调制的结合 |
| 1.2.3 FBMC-OQAM技术研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第2章 FBMC-OQAM莱斯多径信道下的误比特率性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FBMC/OFDM的统一基带系统模型 |
| 2.2.1 离散时间基带系统 |
| 2.2.2 基带系统模型的矩阵形式 |
| 2.3 莱斯选择性信道下的 4PAM信号误比特率统计 |
| 2.3.1 误比特率判决统计规则 |
| 2.3.2 接收符号的条件概率分布 |
| 2.4 高阶星座调制信号的通用误比特率表达式 |
| 2.4.1 PAM信号的误比特率 |
| 2.4.2 QAM信号的误比特率 |
| 2.5 干扰高斯近似的误比特率简化计算 |
| 2.5.1 信干比的计算方法 |
| 2.5.2 平信道下的简化计算方法 |
| 2.6 仿真结果与讨论 |
| 2.6.1 多径信道下的误比特率性能 |
| 2.6.2 同步误差对误比特率性能的影响 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 FBMC-OQAM系统连续数据传输模式下的同步方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FBMC时域信号结构分析模型 |
| 3.2.1 多相网络架构的基带系统模型 |
| 3.2.2 OQAM信号的共轭对称特性 |
| 3.3 共轭对称同步序列设计 |
| 3.3.1 时域共轭对称序列生成方法 |
| 3.3.2 共轭对称的类ZC序列 |
| 3.4 符号定时同步检测算法 |
| 3.4.1 自相关定时同步算法 |
| 3.4.2 互相关定时同步算法 |
| 3.4.3 自相关及互相关定时同步算法比较 |
| 3.4.4 联合定时同步算法 |
| 3.5 载波频偏估计算法 |
| 3.6 仿真结果及讨论 |
| 3.6.1 符号定时同步性能 |
| 3.6.2 载波频偏估计性能 |
| 3.6.3 带外辐射性能 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 FBMC-OQAM联合符号定时及信道估计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FBMC-OQAM系统中的固有虚部干扰 |
| 4.3 共轭对称训练序列的构造方法 |
| 4.4 FBMC-OQAM信号脉冲拖尾截断方案 |
| 4.5 符号定时和频域信道估计方法 |
| 4.5.1 符号定时检测算法 |
| 4.5.2 频域信道系数估计 |
| 4.6 仿真结果及讨论 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 映射DFT扩展编码FBMC-OQAM系统改进方案 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DFT扩展编码系统模型 |
| 5.2.1 DFT扩展编码在OFDM系统中的应用 |
| 5.2.2 直接DFT扩展编码的FBMC-OQAM系统 |
| 5.3 映射DFT扩展编码系统方案 |
| 5.3.1 发射端基带系统设计 |
| 5.3.2 接收端信号处理流程 |
| 5.4 性能分析与仿真结果 |
| 5.4.1 原型滤波器对峰均比性能的影响 |
| 5.4.2 不同信道下的系统误比特率性能 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 瑞利信道下接收符号累积分布函数计算方法的一致性证明 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）基于FPGA的OFDM基带系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 OFDM及其关键技术的发展与应用 |
| 1.2.1 OFDM的发展与应用 |
| 1.2.2 OFDM系统关键技术的发展现状 |
| 1.3 本文主要工作与内容安排 |
| 1.3.1 主要工作 |
| 1.3.2 内容安排 |
| 第2章 OFDM系统整体设计 |
| 2.1 OFDM系统的基本原理 |
| 2.1.1 OFDM系统的数学模型 |
| 2.1.2 快速傅里叶变换在OFDM系统中的应用 |
| 2.1.3 保护间隔与循环前缀 |
| 2.2 OFDM基带通信系统 |
| 2.2.1 OFDM基带系统结构 |
| 2.2.2 基于LTE的帧结构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 OFDM基带系统的关键技术 |
| 3.1 峰均比抑制算法 |
| 3.1.1 峰值均值功率比的定义 |
| 3.1.2 限幅类方法 |
| 3.1.3 编码方法 |
| 3.1.4 信号加扰方法 |
| 3.1.5 峰均比抑制算法对比分析 |
| 3.2 帧同步算法 |
| 3.2.1 定时偏差对OFDM系统的影响 |
| 3.2.2 Schmidl&Cox算法研究 |
| 3.2.3 Minn算法 |
| 3.2.4 帧同步算法仿真分析 |
| 3.3 频率同步算法 |
| 3.3.1 频率偏移对OFDM系统的影响 |
| 3.3.2 基于CP的频偏估计算法 |
| 3.3.3 基于同步序列的频偏估计算法 |
| 3.3.4 频率同步算法仿真分析 |
| 3.4 信道估计与均衡算法 |
| 3.4.1 最小二乘估计算法 |
| 3.4.2 最小均方误差算法 |
| 3.4.3 线性最小均方误差算法 |
| 3.4.4 信道估计中的插值算法 |
| 3.4.5 信道均衡 |
| 3.4.6 信道估计与均衡算法仿真分析 |
| 3.5 OFDM基带系统整体仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 OFDM基带系统的FPGA实现 |
| 4.1 OFDM发射机与接收机的结构和流程 |
| 4.2 OFDM发射系统各模块的设计 |
| 4.2.1 训练序列模块 |
| 4.2.2 扰码模块 |
| 4.2.3 交织模块 |
| 4.2.4 串并转换模块 |
| 4.2.5 QPSK映射模块 |
| 4.2.6 导频插入模块 |
| 4.2.7 快速傅里叶逆变换模块 |
| 4.2.8 峰均比抑制模块 |
| 4.2.9 循环前缀添加模块 |
| 4.3 OFDM接收系统各模块的设计 |
| 4.3.1 帧同步检测模块 |
| 4.3.2 频偏估计模块 |
| 4.3.3 信道估计与均衡模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、符号定时同步、信道估计与均衡（OFDM接收机）（论文参考文献）
- [1]基于OFDM和深度学习技术的LEO星地高速数传系统研究[D]. 张羽丰. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
- [2]UFMC系统同步方法研究及应用[D]. 王梦实. 扬州大学, 2021(08)
- [3]取心测压一体化仪器遥传系统设计与实现[D]. 李小琴. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]NC-OFDM通信系统的同步技术研究与实现[D]. 申冰冰. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]面向5G的宽带集群系统中同步与抗干扰技术的研究及实现[D]. 周文杰. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]高速星地相干激光通信系统关键DSP算法研究[D]. 陈欢. 北京邮电大学, 2020(01)
- [7]基于FPGA的OFDM视频传输系统的设计与实现[D]. 李渊. 重庆邮电大学, 2020(02)
- [8]卫星GFDM系统传输性能优化技术研究[D]. 杨阳. 电子科技大学, 2020
- [9]基于偏移正交幅度调制的滤波器组多载波传输关键技术研究[D]. 李黎明. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]基于FPGA的OFDM基带系统设计与实现[D]. 孙乾乾. 哈尔滨工程大学, 2020(05)