载波同步

摘要： 针对高动态环境下,移动目标的加速运动同时产生多普勒频偏和多普勒变化率,不易跟踪及消除,严重影响接收机性能的问题,提出了一种联合导频与Viterbi译码幸存处理的载波同步方法。该方法首先基于最小二次均方误差准则开环捕获,将频率偏移建模为泰勒级数展开的形式,利用已知序列辅助粗估多普勒频偏和变化率,将多普勒频偏和多普勒变化率限制到一个较小范围内;同时为了克服长时相位误差积累导致的性能恶化,采用幸存处理技术闭环跟踪载波,利用Viterbi逐符号判决的软信息输入到三阶锁相环路中,鉴相器输出相位误差调整频率合成器输出,实时迭代跟踪最小化鉴相器误差输出,实现载波同步和相干解调接收。仿真结果表明,当归一化频偏小0.1,归一化多普勒变化率小于10^(-3)时,所提方法能够准确跟踪载波;当误码率要求为10^(-5)时,这种译码同步级联跟踪的算法与理想不存在多普勒频偏和变化率的接收性能相比,信噪比仅有约0.8 dB的差距,而且明显优于传统的锁相环和最小均方误差算法。

摘要： 针对短时突发通信存在捕获时间长、算法复杂度高、资源开销大等问题,文中设计了一种高精度同步方案。该方案自定义收发双方帧结构,采用独特码差分匹配算法实现信号检测和帧同步,并采用基于导频累积量的前向估计算法实现频偏估计和校正。为兼顾频偏估计精度和算法复杂度,对独特码采用滑动相关算法实现初始相位捕获,使系统结构紧凑,更加适合FPGA硬件实现。理论分析和软件仿真表明,该方案在低信噪比和高动态范围条件下具有较好的接收性能,频率估计精度能够达到符号速率的万分之一。文中同时进行了硬件协同仿真与验证,并给出了相应的仿真波形。

摘要： 针对卫星通信系统中接收信号载波动态范围大、信噪比低造成的信号载波同步困难的问题进行了研究。基于联合插值和频域移位平均周期图法的载波频偏估计算法,通过对半符号周期频域移位平均周期图法中各并行支路输出的功率谱峰值波形进行双谱线插值,以进一步降低载波频偏变化率估计误差,进而改善原算法捕获概率。仿真结果显示,当比特信噪比为2.5 dB时,相比于半符号周期频域移位平均周期图法,该算法只增加了一次插值计算就可以实现将载波频偏变化率估计误差降低27%。在同等估计精度和参数设置下,相比于半符号周期频域移位平均周期图法和带补零频域移位评价周期图法,基于联合插值和周期图法的载波频偏粗估计算法可达到更高的捕获概率。

摘要： 针对突发通信面临的频偏较大和频谱资源有限的问题,本文提出一种基于比特域叠加训练序列的载波同步方法。该方法在发送端将稀疏化后的编码码字与训练序列在比特域通过模二加的方式相叠加,使得训练序列隐藏于发送数据中,在传输过程中共用频谱资源,增强突发通信的抗截获能力;在接收端提出一种抗干扰能力较强的载波同步方案,该方案利用隐藏训练序列进行频偏估计,并使用粗同步与精同步相结合以提高估计精度。仿真结果表明,所提出方案在低信噪比下实现精确度较高的频偏估计,具有±0.45的频偏捕获范围,相比于基于时分复用系统的载波同步方案在低信噪比(-4 dB)下有更加精确的频偏估计性能,并且在AWGN信道下和瑞利衰落信道下通信系统性能分别有0.5 dB和0.7 dB的增益。

摘要： 电力电子牵引变压器是下一代高能效牵引传动系统的核心部件,现有采用分布式控制系统的电力电子牵引变压器由于通信时延导致载波同步时PWM脉冲异常,进而造成电感电流突变问题。针对此问题,对基于双有源桥式变换器的电力电子牵引变压器PWM脉冲异常的产生机理进行分析,提出一种电力电子牵引变压器多模块载波移相同步控制策略,通过实时触发SCL时钟来消除同步信号的通信延时误差,在此基础上给出同步频率的设定原则,进一步消除同步偏差。所提出的多模块载波移相同步控制策略能够可靠地产生PWM驱动脉冲,保证电力电子牵引变压器各模块载波同步正常。构建系统仿真模型,对所提出的多模块载波移相同步控制策略进行仿真研究。设计并搭建五单元电力电子牵引变压器试验平台,对上述控制策略进行试验研究。仿真与试验结果一致,验证本文所提出的电力电子牵引变压器多模块载波移相同步控制策略的正确性和有效性。

摘要： 针对混沌直接序列扩频(Chaotic Direct Sequence Spread Spectrum,CD3S)通信技术的实现问题,提出了一种CD3S通信的软件无线电实现方案,阐述了CD3S通信系统发收机的设计方法.发射机由软件实现信息码的混沌扩频,并通过硬件平台完成发射.接收机由硬件平台完成下变频与采样,然后通过软件实现定时同步、载波同步与信息解调.信息解调由多滤波器解调算法实现.在多滤波器解调算法中,由无损卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)估计混沌码、卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)估计信道参数和最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)滤波估计信息码这3个滤波器交替工作,通过联合估计实现信息码的解调.实验结果表明,该方案可以实现CD3S通信.

摘要： 设计了一种适用于无人船组网数据链的SC-FDE突发通信时隙的帧结构,通过计算前导序列和独特字(UW)序列的自相关函数,调整差分相关长度,提出一种适用于多模式帧结构的载波同步方法.最后,通过仿真评估了所提出算法在不同条件下的有效频偏估计范围、频偏估计精度等性能,为算法工程实现的主要设计参数提供参考.

摘要： 针对高速移动通信系统大多普勒频偏和导频资源受限条件下的载频同步问题,提出了一种级联递进载波同步方法.首先利用数据帧首尾导频块估计与校正接收信号多普勒频率变化率;然后设计了基于多级自相关运算的高精度多普勒频偏估计模型;最后采用三阶锁相环跟踪剩余的多普勒变化率和频率偏移.仿真结果表明,该方法多普勒频率变化率校正满足载波同步需求,具有较高的多普勒频偏估计精度和较低的解调误码率.

摘要： SCMA技术通过资源过载能够实现大规模用户的并发接入,非常适合物联网应用,但是SC-MA解调性能受定时误差和载波频差影响较大.对此,文中通过基于导频的两阶段频差估计算法和ML相位偏差估计算法,实现大频差下的高精度频、相偏估计;通过SCMA和LDPC联合迭代,利用发送数据实现高精度定时误差估计.仿真结果表明,在AWGN信道下,载波同步算法采用优化的帧结构后可以获得距理想性能不到0.25 dB的优异性能,定时同步算法在1次迭代下获得了距理想性能仅0.2dB的性能,在3次迭代下获得了与理想性能一致的优异性能,能适应大频差、高动态的卫星信道环境.

摘要： 针对矢量信号分析仪、监测接收机等通用测试仪器的研制,该文研究了多制式可变速率矢量信号解调算法,基于FPGA设计实现载波同步与符号同步,并进行软件仿真与硬件测试.仿真结果表明,该FPGA算法可满足码元速率400 symbol/s～5 Msymbol/s范围任意可变,实现包含ASK、FSK、PSK、QAM在内的多制式矢量信号实时解调.

摘要： 本文针对卫星通信系统中的载波同步问题,研究了基于科斯塔斯环的载波同步技术.对抑制载波的二进制相移键控BPSK信号构建数学模型,并对其进行仿真分析.文中重点研究了环路滤波器的设计,并从环路等效噪声带宽、高斯白噪声、数据传输速率以及频偏大小四个方面对环路同步性能造成的影响进行分析.仿真结果表明,在不同的环路等效噪声带宽、高斯白噪声、数据传输速率以及不同频偏的情况下,环路同步性能会有一定差异,需要合理调整环路参数,以满足不同的系统需求.

摘要： 载波同步是提高信号传输可靠性的重要手段，本文针对航空无线通信系统对接收信号载波同步的需求,设计了一种双导频辅助载波同步算法.首先介绍了双导频载波同步的原理，在Matlab中进行算法仿真，并以航空无线通信为应用背景，完成了典型信道环境下的性能仿真，结果表明本载波恢复算法满足航空无线通信系统的技术要求。本文载波同步算法结合FFT校频技术和锁频锁相环技术,并综合利用双导频信息,在航空无线信道环境下性能良好.

摘要： 数字通信接收机的基本模块包括同步、信道估计与均衡、信道解码等.对OFDM系统而言,同步算法尤其重要,如果存在同步偏差,则可能会破坏子载波的正交性,引入严重的干扰.在了解CFO估计基本原理并对基于CP、训练符号等估计技术进行了解后,采用Classen提出的,在频域插入导频跟踪CFO的原理,设计实现载波同步的硬件.通过Matlab仿真,然后于FPGA进行硬件实现.

摘要： 为了解决猝发式直扩系统中大频偏情况下信号载波的捕获和跟踪问题,该文提出了一种集扫频、锁频环和锁相环技术相结合的载波同步方案。在理论上对该方案进行详细分析后,基于MATLAB平台进行方案的仿真验证。结果表明,该方案可以满足系统设计要求,具有较高的实际应用价值。

摘要： 通过研究CMMB的协议标准，针对其特殊的帧结构，本文提出了一种适合于CMMB 系统接收机载波同步的方案。该方案利用了时域同步的快速性和频域同步的精确性，采取了时频联合载波同步。首先在时域纠正小数频偏，消除ICI的影响；小数频偏校正完的数据经过FFT，在频域通过连续导频自相关求峰值，解出整数频偏；然后在频域再对整数频偏和小数频偏补偿过后的数据进行剩余载波频偏的跟踪。本文采用Verilog 语言实现了具体的硬件电路，并运用流水线和模块复用技术，进行了电路的优化，通过FPGA的验证，证明了该算法硬件结构性能的实用性和优越性。

摘要： 本文通过研究CMMB的协议标准，针对其特殊的帧结构，提出了一种适合于CMMB系统接收机载波同步的方案。该方案利用了时域同步的快速性和频域同步的精确性，采取了时频联合载波同步。首先在时域纠正小数频偏，消除ICI的影响；小数频偏校正完的数据经过FFT，在频域通过连续导频自相关求峰值，解出整数频偏；然后在频域再对整数频偏和小数频偏补偿过后的数据进行剩余载波频偏的跟踪。本文采用Verilog语言实现了具体的硬件电路，并运用流水线和模块复用技术，进行了电路的优化，通过FPGA的验汪，证明了该算法硬件结构性能的实用性和优越性。

摘要： 本文设计实现了一种基于微波回传的TDD毫米波收发信机.文章首先介绍了微波回传的优势和趋势,而后描述了该收发信机的技术指标和设计方案.针对TDD制式和毫米波点对点无线电线路的特点,本文着重介绍了该收发信机中毫米波前端、载波同步电路以及AGC电路等关键部件.最终,与基带信号处理机的联合测试结果表明,该收发信机的性能优良,完全达到了预期指标要求.

摘要： 本文提出一种了全数字宽带QPSK解调系统的实现方案，采用Verilog HDL语言，Altera公司的集成开发环境Quartus II和Stratix EP1S25芯片具体实现了这个QPSK解调系统。本设计对140MHz的中频宽带QPSK信号直接带通采样，再利用后续载波同步，位同步等算法，最终实现了宽带QPSK的全数字解调。

摘要： 陆基导航系统已在航空、航海等领域发挥了重要的作用，陆基导航接收机的抗干扰能力是衡量陆基导航系统性能好坏的重要指标之一，也是现代导航战的一个重要研究内容。主要介绍了基于宽带信号条件下，利用扩频／跳频相结合的一种抗干扰技术，对接收机在解跳、解扩及载波同步等环节进行了分析，给出了具体的设计方案。最后对该系统的测距精度进行了分析。

摘要： 在MPSK相干解调全数字接收机中，载波恢复性能的好坏通常会影响整个系统性能的优劣。文中针对MPSK卫星信号接收的特点，将大范围频偏捕获和相位稳态跟踪有效结合起来，采用一种全数字锁频环(FLL)辅助锁相环(PLL)的载波同步算法。仿真表明提出的载波环路算法易于工程实现，可达到较好性能。

摘要： 一种用于无线通信系统的发送装置，其中无线通信系统包括对应于多个预定义子载波间隔值的基于正交频分复用的波形，该多个预定义子载波间隔值包括至少第一子载波间隔值Δf1和至少第二子载波间隔值Δf2。发送装置包括处理器和发射器，其中处理器用于生成是另一信号S2的NSF次时间重复的信号S1。另一信号S2的持续时间为1/Δf2，NSF＝Δf2/Δf1是大于1的整数，并且发射器用于发送包括S1的符号。

摘要： 一种微网逆变器载波移相同步系统包括主站及若干从站，主站包括第一网口、第二网口、计算机、发送单元以及接收单元；从站包括若干微网逆变器以及控制芯片，每一控制芯片对应与一微网逆变器连接。一种载波移相同步方法，包括如下步骤：步骤一：主站进行故障检测及故障判别，根据检测和判别的结果选择不同帧传输策略；步骤二：计算各从站本地时钟漂移量；步骤三：修正从站时间，实现载波移相同步。上述微网逆变器载波移相同步系统以及载波移相同步方法，提高了微网逆变器并联系统载波移相同步的可靠性及准确性，减小了各逆变器并联后的交流电流谐波，抑制并联谐振。

摘要： 一种用于无线通信系统的发送装置，其中无线通信系统包括对应于多个预定义子载波间隔值的基于正交频分复用的波形，该多个预定义子载波间隔值包括至少第一子载波间隔值Δf1和至少第二子载波间隔值Δf2。发送装置包括处理器和发射器，其中处理器用于生成是另一信号S2的NSF次时间重复的信号S1。另一信号S2的持续时间为1/Δf2，NSF＝Δf2/Δf1是大于1的整数，并且发射器用于发送包括S1的符号。

摘要： 本发明适用于载波控制技术领域，提供了一种多模块系统无主从载波同步方法及多模块载波同步系统，其中，该方法包括：目标模块在第i个载波周期到来时，通过所述CAN总线向其他模块发送载波同步信息，所述载波同步信息包含所述目标模块发送所述载波同步信息的时间戳，其中，所述目标模块为所述N个模块中的任一模块；所述目标模块接收其他模块发送的载波同步信息；所述目标模块判断所述N个模块中的一个模块为主模块；所述目标模块根据自身的载波同步信息和所述主模块的载波同步信息，对自身的载波周期进行调整，以使得所述N个模块载波同步。本发明能够减少多模块系统在模块并机时的高频环流，提高了系统的效率和安全性。

摘要： 本发明涉及无线通信技术领域。本发明提出了利用一种载波同步环路锁定指示的高阶APSK分段载波同步方法，保持了实现简单、运算快速的优点，并且增大了APSK调制的频偏捕获范围，并且在环路受到一定程度的突发干扰下能够仍然稳定工作，在失锁后，也能根据锁定指示重新计算出正确的载波误差，使环路重新收敛。

摘要： 本发明公开了一种低轨星座系统终端载波同步方法及载波同步解调装置，属于卫星通信领域。载波同步方法包括以下步骤：终端将下行时域信号经过低通滤波和数据降采样后进行时域主同步信号PSS快速捕获，完成时域信号定时和频率的粗估计；终端将粗定时和频率估计信息送入定时调整模块和数字下变频完模块分别完成定时调整和频率补偿；将粗同步后的时域数据进行FFT处理，完成时域信号到频域信号的变换；将频域数据送入细定时同步模块完成定时粗同步估计以及定时细同步估计，利用细定时估计信息对频域数据进行补偿处理，同时对频域数据进行解扩处理，并将解扩后参考信号送入频率估计模块完成载波细频率估计。

摘要： 本发明提供一种环形载波同步网络和载波同步方法，环形载波同步网络包括多个储能变流器，储能变流器用于基于载波信号控制对应的电池输出供电信号，储能变流器具有信号输出端和信号接收端，且储能变流器的信号输出端与下游的储能变流器的信号接收端连接，储能变流器用于周期性地对对应的载波信号的周期循环数进行计数，并在每一计数周期结束时通过信号输出端向下游的储能变流器发出同步信号；还用于在接收到上游的储能变流器的同步信号时进行同步，使储能变流器对应的载波信号与上游的储能变流器对应的载波信号同步，向下游的储能变流器发出同步信号，并提前结束当前计数周期。本发明提供的环形载波同步网络的硬件成本低、稳定性高。

摘要： 本发明涉及无线通信技术领域。本发明提出了利用一种载波同步环路锁定指示的高阶APSK分段载波同步方法，保持了实现简单、运算快速的优点，并且增大了APSK调制的频偏捕获范围，并且在环路受到一定程度的突发干扰下能够仍然稳定工作，在失锁后，也能根据锁定指示重新计算出正确的载波误差，使环路重新收敛。

摘要： 本发明适用于载波控制技术领域，提供了一种多模块系统无主从载波同步方法及多模块载波同步系统，其中，该方法包括：目标模块在第i个载波周期到来时，通过所述CAN总线向其他模块发送载波同步信息，所述载波同步信息包含所述目标模块发送所述载波同步信息的时间戳，其中，所述目标模块为所述N个模块中的任一模块；所述目标模块接收其他模块发送的载波同步信息；所述目标模块判断所述N个模块中的一个模块为主模块；所述目标模块根据自身的载波同步信息和所述主模块的载波同步信息，对自身的载波周期进行调整，以使得所述N个模块载波同步。本发明能够减少多模块系统在模块并机时的高频环流，提高了系统的效率和安全性。

摘要： 本发明公开了一种利用残留载波跟踪结果辅助副载波同步的方法，属于航天测控领域。该方法利用残留载波跟踪频率这一先验信息，通过对其进行LKF处理和计算，得到副载波多普勒和多普勒变化率的估计值，以降低后续副载波跟踪环路的初始频率偏差与频率变化率，从而使环路可以设置为小环路带宽，保证其可以低信噪比条件下工作，从而以极小的硬件资源为代价，解决低信噪比、大多普勒条件下的副载波同步问题。