基于CMMB接收系统的时域处理技术的研究及实现

摘要

中国多媒体移动广播(CMMB)是我国自主研发的、具有自主知识产权的民族标准。CMMB标准中的核心技术之一是采用了正交频分复用(OFDM)技术，OFDM技术是CMMB系统设计的重点和难点。本文主要研究和实现了CMMB接收系统中基带处理过程的时域处理。
　　CMMB接收机包括了RF模块、ADC模块、匹配滤波、自动增益控制(AGC)、帧同步、符号同步、频率同步、采样频偏同步、FFT处理、信道估计、信道译码、信源译码等基本模块，而时域处理主要包含数字AGC、帧同步、符号同步和时域小数倍频偏同步。论文的主要研究内容包括以下几部分：
　　首先，针对OFDM调制信号的高峰均比(PAR)特性，且移动信道的多普勒扩展使得接收到的OFDM信号具有时变性的特点，分析了CMMB接收信号的功率强度，采用了闭环和开环结合的双环AGC对输入信号的幅度进行调整。其中闭环AGC采用了大增益和小增益调整两种方式，防止ADC饱和的同时也保证了AGC的稳定性；而开环AGC可以快速地跟踪信道的时变性，弥补由于信道时变性造成的衰落，同时防止FFT运算出现溢出。
　　其次，通过对基本的时域同步进行仿真，分析了算法性能和实现的难易程度，讨论了多径传播环境对时域同步算法的影响，最终采用了MMSE算法进行帧同步处理和小数倍频率偏差粗同步。通过检测信道冲激响应(CIR)的第一径的方法进行符号同步，并改进了第一径的检测方法。并且仿真得到符号偏差在几个采样点以内，取得了很好的估计效果。
　　最后，探讨了时域处理的RTL实现，包括数字闭环AGC、帧同步联合小数倍频率偏差同步、符号同步等模块。详细地讨论和分析了各个模块的时序控制和模块运算，并给出了它们的RTL仿真波形，验证了各个模块实现的正确性。

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缩略词表

第一章 绪论

1.1多媒体移动广播概述

1.2中国移动多媒体广播CMMB概述和发展现状

1.3 CMMB物理层发射与接收系统的基本结构

1.4本论文的内容和任务

第二章 CMMB发射系统与移动传播环境

2.1 OFDM技术原理特点

2.2 CMMB物理层结构

2.3移动传播环境

2.4论文的仿真模型

第三章 CMMB接收系统时域处理中的数字AGC研究

3.1数字AGC的仿真模型

3.2 CMMB系统的数字AGC功率测量长度

3.3 CMMB系统的数字AGC参考功率设计

3.4 CMMB系统的数字AGC的结构

3.5本章小结

第四章 CMMB接收系统时域同步研究

4.1定时同步和时域小数倍频偏同步原理

4.2定时同步和时域小数倍频偏算法

4.3定时同步和时域小数倍频偏算法的仿真

4.4多径和动态环境对时域同步的影响

4.5 CMMB系统的时域同步算法

4.6本章小结

第五章 CMMB接收系统时域处理实现

5.1数字AGC的RTL实现

5.2时域同步的RTL实现

5.3本章小结

第六章 总结和展望

致谢

参考文献

个人简历、攻硕期间取得的研究成果