基于准正交时分复用的数字信道化技术研究

摘要

基于MF-TDMA/CWTDM转换体制的非再生式宽带卫星系统兼有透明转发和再生转发的优点,其星上处理过程简单、灵活性强,下行链路传输体制频带效率高且不存在交调干扰。
　　本文在深入研究数字信道化和CWTDM传输体制的基础上,提出了一种非均匀数字信道化模型和一种改进的准正交时分复用方法。
　　本文的主要工作如下:
　　1.提出了一种高效的非均匀分路模型,这种模型结构巧妙简单且灵活性强。仿真结果表明,相比传统非均匀分路模型,该模型使合路信号波形的失真度下降4.1％左右。
　　2.提出了一种适合CWTDM传输体制的非均匀重构模型,这种模型结构简单且适用于任意数量连续子信道的重构。仿真结果表明,对于QPSK调制,带宽为四路子信道的宽带信号,误码率在10-3时,信噪比劣化0.5dB左右;误码率在10-4时,信噪比劣化0.7dB左右。
　　3.针对下行链路多路准正交时分复用信号样点分接时存在信号样点精确同步的难题,提出了一种结合OFDM的改进准正交时分复用方案,方案中采用FFT/IFFT实现子载波调制与解调,并设计了一组群延迟滤波器实现样点精确同步。仿真结果表明,该方案的样点同步偏差小于5%。
　　4.完成了非均匀数字信道化和准正交时分复用的关键模块的FPGA设计,并仿真验证了设计的正确性。

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第一章 绪论

1.1 研究工作的背景及意义

1.2 相关研究工作的发展动态

1.2.1 数字信道化技术的发展

1.2.2 CWTDM体制简介

1.3 研究工作主要内容和章节安排

第二章 CWTDM和数字信道化相关理论

2.1 MF-TDMA/CWTDM体制卫星通信系统基本原理

2.2 CWTDM技术

2.2.1 CWTDM技术概述

2.2.2分帧交织叠接法

2.2.3 准正交时分复用法

2.3 多抽样率基础理论

2.3.1 滤波器与抽取和内插的等效变换

2.3.2 滤波器的多相分解

2.3.3 多项分解实现系统的高效网络结构

第三章 非均匀分路及准正交时分复接的仿真及实现

3.1 星上非均匀分路设计

3.1.1 原型滤波器设计

3.1.2 星上非均匀分路模型

3.1.3 非均匀分路模型改进及Matlab仿真

3.2准正交时分复接设计

3.2.1 准正交时分复接的总体结构

3.2.2 准正交时分复接技术

3.2.3 准正交时分复接的Matlab仿真结果

3.3 非均匀分路及准正交时分复接的FPGA实现

3.3.1 嵌入式块RAM用做移位寄存器

3.3.2 非均匀分路模块

3.3.3 准正交时分复接的基带模块

第四章 准正交时分分接及非均匀重构的仿真及实现

4.1 准正交时分分接设计

4.1.1 群延迟滤波器设计

4.1.2 准正交时分分接技术

4.1.3 准正交时分分接的Matlab仿真结果

4.2 地面非均匀重构设计

4.2.1非均匀重构模型

4.2.2 非均匀重构模型改进

4.2.3 非均匀重构改进模型的Matlab仿真结果

4.3准正交时分分接的FPGA实现

4.3.1 时钟产生模块

4.3.2群延迟滤波下采样模块

4.3.3滑动相关延迟模块

4.3.4判决地址输出模块

4.3.5后续处理模块

结束语

致谢

参考文献