基于Turbo同步的联合解调译码技术研究

摘要

采用LDPC码、Turbo码的现代通信系统可以工作在距离Shannon限很近的信噪比区域，但是该结论是建立在解调器能够完美地进行载波频率、相位与定时恢复的假设上的。在低信噪比下，传统的解调与译码分离的传输方案不能充分发挥现代信道编码方法的优势，较大的同步误差会导致Turbo/LDPC码具有很差的性能，从而使得整个系统仍然工作在距离Shannon限较远的区域。研究表明，基于Turbo原理的迭代载波相位与符号定时恢复（也称为Turbo同步）技术为此提供了一条有效的解决方案。
　　本文结合中国电子科技集团公司第54研究所的合作课题，利用Shannon极限码的结构特点，提出了一个基于Turbo同步技术的联合解调译码技术方案，极大地改善了低信噪比区域的同步性能。本文的具体工作成果主要包括：
　　1.针对仅有码辅助同步的通信系统，分别给出了对应的迭代符号定时与载波同步算法，然后设计了一个基于Turbo同步的联合解调译码技术方案，将定时恢复和载波同步嵌入到迭代译码过程，并进行仿真实现。
　　2.针对具有独特码辅助的卫星通信系统，分别给出了对应的非迭代符号定时与载波同步算法，然后利用码辅助Turbo同步的思想，提出使用V&V(Viterbi A J&Viterbi A M)算法与加窗搜索算法相结合的方式来恢复频偏，将频偏、初相估计和信道译码构成一个Turbo迭代，并进行了分析仿真。
　　仿真结果表明，所提出的Turbo同步方案与接收端完全已知载波相位和完美定时的系统性能相差在0.5dB之内，且比解调、译码分离形式的解调器性能提高1dB以上，从而极大地改善了低信噪比区的同步性能，使得LDPC、Turbo等Shannon极限码得以在实际系统中获得充分利用。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 同步技术的发展现状

1.3 本文的主要研究工作和内容安排

第二章 符号同步与载波恢复原理

2.1 基带信号传输

2.2 信号参数估计

2.3 符号定时的原理

2.4 载波同步的原理

第三章 码辅助通信系统Turbo同步技术

3.1 符号定时算法

3.2 载波相位同步算法

3.3 码辅助下Turbo同步方案设计与实现

第四章 卫星通信系统Turbo同步技术

4.1独特码与高速率突发调制

4.2 非迭代符号定时误差检测

4.3 非迭代载波同步算法

4.4 卫星通信系统Turbo同步方案的设计与实现

第五章 结束语

参考文献

致谢

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