DVB-T系统同步算法与测距定位技术研究

论文摘要

DVB-T数字视频广播是利用地面传输介质进行MPEG-2数字电视广播的传输标准。DVB-T采用编码正交频分复用（COFDM）技术,具有频谱利用率高、抗衰落能力强、适合多媒体通信的优点,但DVB-T系统的诸多优点必须在可靠同步的基础上才能实现。本文针对DVB-T系统对同步偏差敏感的特性,深入研究了系统可采用的各种同步算法。论文首先分析了同步误差对系统的影响,然后利用OFDM系统时域插入的循环前缀冗余信息进行符号粗同步和分数频偏的联合估计,接着,在FFT后利用频域插入的分散导频估计信道冲击响应,确定多径时延宽度,实现符号精同步,并利用连续导频实现整数倍载波频偏与采样钟频偏的估计;最后,基于—种符号精同步算法给出了—种采样钟相偏与符号偏差联合估计的算法。数值分析和计算机仿真结果表明:同步算法在AWGN信道能达到最佳性能,在慢衰落Rayleigh信道下也有很好的性能。由于符号同步具有很高的定时精度,因此可以用来实现DVB-T系统收发信机之间的测距定位。为此,本文结合TDOA定位技术,研究了一种基于DVB-T信号的测距定位方案,并对该方案进行了仿真验证。结果表明:该方案在AWGN和Rayleigh信道下都能达到较高的定位精度,可实现NLOS环境下的较准确定位。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 OFDM信号同步问题研究
• 1.2.2 DVB-T系统同步与测距定位问题研究
• 1.3 论文主要工作与章节安排
• 第2章 OFDM原理与DVB-T系统简介
• 2.1 无线传输信道特性和模型
• 2.1.1 无线传输信道的噪声和干扰
• 2.1.2 无线传输信道多径和衰落
• 2.1.3 频率选择性信道下的通信
• 2.2 OFDM原理及信号表示
• 2.2.1 OFDM基本原理
• 2.2.2 基于DFT的OFDM信号表示
• 2.3 DVB-T系统结构及特点
• 2.3.1 DVB-T系统结构
• 2.3.2 系统参数与符号结构
• 2.3.3 COFDM技术特点
• 2.4 本章小结
• 第3章 DVB-T系统同步技术研究
• 3.1 同步偏差分析
• 3.1.1 符号定时偏差
• 3.1.2 载波频率偏差
• 3.1.3 采样时钟偏差
• 3.2 符号同步算法
• 3.2.1 最大似然估计算法
• 3.2.2 符号粗同步
• 3.2.3 符号精同步
• 3.2.4 仿真与性能分析
• 3.3 频偏估计算法
• 3.3.1 分数频偏估计
• 3.3.2 整数频偏估计
• 3.3.3 仿真与性能分析
• 3.4 采样钟同步算法
• 3.4.1 采样钟频偏估计
• 3.4.2 采样钟相偏与符号偏差联合估计
• 3.4.3 仿真与性能分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 DVB-T系统测距定位技术研究
• 4.1 时间参数测量与估计
• 4.1.1 TOA测量与估计
• 4.1.2 TDOA测量与估计
• 4.2 定位模型与算法
• 4.2.1 TOA定位模型
• 4.2.2 TDOA定位模型
• 4.2.3 Fang算法
• 4.3 DVB-T信号测距与定位方案
• 4.3.1 DVB-T信号测距原理
• 4.3.2 伪距数学模型
• 4.3.3 DVB-T信号定位模型
• 4.4 仿真与性能分析
• 4.4.1 DVB-T信号测距误差仿真
• 4.4.2 DVB-T信号定位误差仿真
• 4.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 攻读硕士学位期间发表的论文