变参信道极低速率通信频偏估计算法研究

摘要

极低速率通信作为一项应急通信技术,能够有效的解决常规通信方式中断时的可靠通信问题。然而由于信息传输速率极低,频偏会极大的影响通信质量。因此,如何准确地估计频偏,消除频偏,保证极低速率通信的质量成为一个亟待解决的问题。
　　本文介绍了频偏产生的原因,重点研究了频偏估计算法的原理,归纳了已有的部分频偏估计算法。对 M&M算法、叉积鉴频算法、基于相关 FFT的直扩信号频偏估计算法在极低信噪比条件下进行了仿真分析。仿真结果说明在极低信噪比条件下, M&M算法和叉积鉴频算法的估计范围较低,基于相关 FFT的直扩信号频偏估计算法的估计精度偏低。为了较好地匹配极低信噪比情况下极低速率通信频偏估计的需要,将通过补零运算提高 FFT精度的方法应用于基于相关 FFT的直扩信号频偏估计算法,取得了较好的效果。实验结果表明,补零运算可以极大的提高频偏估计的准确性,使改进后的算法适用于极低速率通信系统。
　　由于变参信道对信号传输有严重的影响,本文针对变参信道极低速率通信中的频偏估计问题,在 Morelli提出联合估计的基础上展开研究。采用相关信道估计算法消除变参信道的影响;利用基于相关 FFT的直扩信号频偏估计改进算法完成极低速率通信频偏估计。理论分析表明,联合处理可以估计变参信道极低速率通信中的频偏,提高系统的可靠性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

§1.1 研究背景及意义

§1.2 课题的国内外研究现状

§1.3 论文的主要内容及章节安排

第二章 AWGN 信道下的频偏估计算法

§2.1 频偏估计原理

§2.2 常用频偏估计算法介绍

§2.3 经典算法的研究分析

§2.4 算法仿真及性能分析

§2.5 本章小结

第三章 适用于极低速率通信系统的频偏估计算法分析

§3.1 扩频通信介绍

§3.2 直接序列扩频

§3.3 基于相关 FFT 直扩信号频偏估计算法的改进

§3.4 性能分析

§3.5 仿真对比

§3.6 本章小结

第四章 变参信道极低速率频偏估计

§4.1 变参信道下的直接频偏估计算法

§4.2 信道估计和频偏估计的联合处理

§4.3 性能分析

§4.4 本章小结

第五章 频偏估计可视化界面设计

§5.1 初始化界面说明

§5.2 频偏估计范围模块功能介绍

§5.3 频偏估计精度模块功能介绍

§5.4 本章小结

第六章 结束语

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果