短突发Turbo编码系统的载波同步研究

摘要

突发数据传输已成为现代通信的一种主要工作方式，该模式已被大量应用到军事通信、卫星通信和民用移动蜂窝通信中。在突发模式中，由于无线信道环境恶劣，在通信过程中信道参数往往随时间呈现出剧烈的变化，使接收端很难获取载波同步信息。同时，以Turbo码为代表的高效信道编译码技术的出现和应用，使得数据传输系统对信噪比的要求可以降到很低。而在低信噪比条件下，对于突发数据传输模式来说，编码信号的载波同步无疑是一个巨大的挑战。
　　针对上述问题，本文首先介绍了Turbo码的编译码原理，并对Turbo码的设计参数，以及频偏和相偏对Turbo码性能的影响进行了仿真分析。接着重点研究了两种适合低信噪比、短突发传输模式的基于软信息的载波同步算法——联合数据辅助和最大均方软输出算法和基于最大似然迭代软判决算法。联合数据辅助和最大均方软输出算法首先利用导频序列基于ML方法进行载波频偏和相偏的粗估计，对接收信号进行初始相位校正，然后利用一维搜索法基于译码器最大均方软输出获得载波频偏和相偏的细估值。基于最大似然迭代软判决算法首先对Turbo译码器进行了改进，将译码器输出的软判决符号通过一个双曲正切函数映射近似为调制符号，最后利用最大似然法对载波频偏和相偏进行估计。仿真结果表明：这两种基于软信息的载波同步方法，在低信噪比条件下能够达到接近理想载波同步的性能，且易于实现，估计精度高，误码率性能好。

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第一章 绪论

第二章 Turbo编译码原理

第三章 Turbo码的性能分析

第四章 联合数据辅助和最大均方软输出算法的Turbo同步

第五章 基于最大似然迭代软判决算法的Turbo同步

第六章 总结与展望

致谢

参考文献