TDS-OFDM系统中的时域恢复算法研究

论文摘要

本文介绍了数字多媒体视频通信的发展现状,阐述了TDS-OFDM系统的基本原理,重点以中国国家地面数字电视传输标准为例,研究了TDS-OFDM系统中的时域恢复技术。本文在传统的数据辅助定时同步的基础上,采用了结合PN序列相位捕获的自同步定时误差检测算法,提出了利用峰值相关结果纠正较大采样偏移的小数因子补偿算法以及通过内插寻找最佳采样位置、对抗多径影响和提高接收性能的相关峰值补偿结构。并通过Matlab仿真,讨论了内插滤波器的设计与优化方法,从抗频偏、多径以及大采样偏等角度,分析了定时误差检测的性能,仿真结果表明采用了补偿结构的定时误差检测算法在存在多径和较大初始采样偏移条件下,能够得到较好的同步性能。本文最后还对以上模块进行了FPGA仿真,给出了各个功能模块的实现电路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 多媒体视频通信的发展和应用
• 1.2 论文所做的工作及意义
• 第二章 TDS-OFDM 系统传输方案
• 2.1 OFDM 的基本原理
• 2.2 TDS-OFDM 的传输机制
• 第三章 时域恢复技术
• 3.1 简介
• 3.2 采样钟频率偏移对系统性能的影响
• 3.3 传统的自同步技术
• 3.3.1 连续时间处理自同步技术
• 3.3.2 离散时间处理自同步技术
• 3.4 内插时域同步
• 小结
• 第四章 采样钟恢复
• 4.1 简介
• 4.2 PN 序列相位捕获
• 4.3 定时误差检测
• 4.4 内插滤波器
• 4.4.1 内插滤波原理
• 4.4.2 内插滤波器的实现
• 4.4.3 几种常用的内插
• 4.4.4 改进多项式优化算法
• 4.4.5 匹配滤波器和内插滤波器的联合设计
• 4.5 环路滤波器
• 4.6 定时误差补偿算法
• 4.6.1 小数因子补偿算法（Decimal Interval Compensation，DIC）
• 4.6.2 相关峰值补偿算法（Correlation Peak Compensation，CPC）
• 4.6.3 两种定时误差补偿算法的优缺点
• 4.7 算法性能分析
• 4.7.1 定时误差检测算法S 曲线分析
• 4.7.2 定时误差跟踪曲线
• 4.7.3 小数因子补偿结构性能分析
• 4.7.4 算法抗频偏性能曲线
• 4.7.5 算法性能曲线
• 小结
• 第五章 时域恢复的FPGA 实现
• 5.1 可编程逻辑器件简介
• 5.2 时域恢复模块的FPGA 实现
• 5.2.1 PN 序列相位同步的电路实现
• 5.2.2 内插滤波器电路实现
• 5.2.3 定时误差检测器与环路滤波器的电路实现
• 5.2.4 NCO 的电路实现
• 5.3 MATLAB 仿真和FPGA 实现结果
• 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 早迟门检测器
• 附录B 成型滤波器
• 作者在读期间的研究成果