无线通信中的定时恢复技术研究

论文摘要

无线信道衰落造成接收信号中存在码间干扰（Inter-Symbol Interference,ISI）。ISI是影响接收机性能的重要因素,因此接收机中常采用码元间隔均衡器克服ISI。码元间隔均衡器固有的缺点是对定时相位非常敏感,本文对此问题着重进行了论述,弥补了其他文献关于均衡器讨论的不足。消除定时相位的影响,可以采用分数间隔均衡器,但这大大增加了接收机的复杂度。所以,理想的方法是采用定时恢复技术。传统的定时恢复方法一般基于最大似然定时估计,通过锁相环电路提取定时信息。本文提出的定时恢复方法以采样信号频谱在频率f=1/2T处取得最大值为代价函数,利用数字差分滤波器对采样信号进行线性处理,增加了信号中的定时分量,然后采用迭代算法快速地从处理后的采样序列中估计最佳采样时刻。该方法区别于传统方法最显著的优点是可以完全采用软件实现定时恢复。仿真结果表明,即使在低信噪比和深度衰落信道下,该方法仍旧表现出较好的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 定时恢复概述
• 1.3 本文的主要工作
• 2 无线信道及码间干扰
• 2.1 多径衰落
• 2.2 信道模型
• 2.2.1 二径衰落信道
• 2.2.2 单位样值响应
• 2.2.3 失真度测量
• 2.3 码间干扰
• 2.4 时域均衡原理
• 3 定时相位偏移对均衡器性能的影响
• 3.1 均衡器
• 3.1.1 线性横向均衡器（Linear Transverse Equalizer-LTE）
• 3.1.2 判决反馈均衡器（Decision Feedback Equalizer-DFE）
• 3.1.3 分数间隔均衡器（FractionaJIy Spaced Equalizer-FSE）
• 3.2 定时相位偏移的影响
• 3.2.1 频谱混迭
• 3.2.2 LTE均方误差
• 3.2.3 DFE均方误差
• 3.3 仿真及性能分析
• 3.3.1 LMS自适应算法
• 3.3.2 均衡器仿真
• 3.3.3 定时相位误差τ的影响
• 4 最大似然定时恢复
• 4.1 信号参数估计
• 4.2 数据辅助定时估计（data-aided timing estimation）
• 4.3 无数据辅助定时估计（non-data-aided timing estiamtion）
• 4.4 早迟门（Early-late gate）同步器
• 4.5 性能分析
• 5 改进的定时相位偏移盲恢复方法
• 5.1 代价函数及迭代算法
• 5.2 数字差分滤波（Digital Differential Filtering）算法
• 5.3 算法仿真
• 5.4 数据内插
• 结束语
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢