基于精确重构的非均匀带宽数字信道化器研究

摘要

随着卫星通信的发展，人们对卫星通信的有效载荷提出更高的要求，期望完成信号任意频带、任意带宽的灵活转换。基于滤波器组结构的数字信道化器，在不损失通信速度的情况下，满足这一需求。精确重构的非均匀带宽数字信道化器，在几乎没有信号损失的情况下，实现均匀带宽和非均匀带宽的信号交换，具有重要的应用价值。
　　本文研究基于精确重构的非均匀带宽数字信道化器的设计与实现，所做主要工作如下：
　　1、设计了两通道滤波器组的精确重构原型滤波器。对原型滤波器进行双重优化以获得良好的阻带衰减和截止频率，第一重基于格型结构使用二次分步分通道优化的方法，第二重使用搜索优化的方法。双重优化完成后，原型滤波器的阻带衰减可以达到-93.38dB。
　　2、得到两通道滤波器组的精确重构原型滤波器后，对其内插非零值得到多通道滤波器组的精确重构原型滤波器。内插零值会产生镜像分量，内插非零值是在其基础上的改进，可以消除镜像分量引起的失真。采用该方法得到的64通道长度为768的精确重构原型滤波器的阻带衰减可以达到-99.18dB以上。
　　3、利用复指数调制滤波器组和多相分量技术，构建一个数字信道化器，实现非均匀带宽的信号传输。在信道传输中，通过在不同的用户间设置保护间隔，占用多个基本子信道的信号经过该数字信道化器可以实现精确重构。分析及仿真表明，使用长度为1024的滤波器，采用BPSK调制，当Eb/N0为10dB时，误码率可达10-5。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 数字信道化关键技术的研究与发展

1.3 论文研究内容与结构安排

第二章 多速率数字信号处理和滤波器组理论

2.1 多速率变换技术

2.2 滤波器组

2.3 精确重构的条件分析

2.4 调制滤波器组

2.5 本章小结

第三章 精确重构原型滤波器的设计

3.1 数字信道化器的方案设计

3.2 原型滤波器的设计

3.3 仿真验证

3.4 本章总结

第四章 数字信道化器的性能仿真

4.1 原型滤波器的性能分析

4.2 精确重构的效果分析

4.3 数字信道化器的误码性能分析

4.4 本章总结

第五章 结束语

5.1 本文已完成的工作

5.2 工作展望

参考文献

致谢

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