MT-DS-CDMA系统同步技术的改进与实现

论文摘要

同步技术是任何通信系统中的非常重要的一项技术，在CDMA通信中尤为关键。MT-DS-CDMA系统的同步技术主要包括伪随机序列的捕获跟踪、帧同步和载波同步等，其中的伪随机序列的捕获跟踪同步是进行其它同步的前提，也是有效接收信息数据处理的基础。论文首先介绍了DS-CDMA通信常见的同步技术，研究捕获技术的意义和性能指标，并分析了传统捕获跟踪算法的性能。在此基础上，介绍了MT-DS-CDMA系统的基本原理及其同步技术。论文在对传统MT-DS-CDMA系统同步技术研究总结的基础上，结合实际信道情况，对系统同步中的若干关键问题进行了研究，提出了在高斯信道和多径瑞利衰落信道的捕获与跟踪改进算法，有效地解决了在高速数据通信及多径瑞利衰落信道下的系统同步问题。同时，论文给出了不同信道环境下同步改进算法的仿真结果。最后，在算法仿真结果达到要求的基础上，给出了同步模块的FPGA硬件实现方案及测试结果，达到了系统设计指标要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 移动无线通信的发展历程
• 1.2 扩频通信发展历程
• 1.3 直接序列扩频（DS-CDMA）技术的基本原理和特点
• 1.4 论文的研究内容
• 第二章 DS-CDMA系统同步技术
• 2.1 DS-CDMA系统捕获性能的衡量
• 2.2 DS-CDMA系统的同步捕获技术
• 2.2.1 并行搜索捕获算法
• 2.2.2 串行搜索捕获算法
• 2.3 DS-CDMA系统的同步跟踪技术
• 2.3.1 PN序列的同步跟踪原理
• 2.3.2 基带相关同步跟踪环
• 第三章 MT-DS-CDMA系统同步技术
• 3.1 移动通信信道环境
• 3.1.1 高斯信道
• 3.1.2 多径瑞利信道
• 3.2 MT-DS-CDMA系统原理介绍
• 3.3 MT-DS-CDMA系统的同步技术
• 3.3.1 捕获算法介绍
• 3.3.2 同步跟踪算法介绍
• 第四章 MT-DS-CDMA系统同步技术的改进
• 4.1 MT-DS-CDMA系统同步关键问题的研究
• 4.1.1 高速数据通信的同步问题
• 4.1.2 快速时变信道环境下的同步问题
• 4.1.3 跟踪环迟早门数据的波动问题
• 4.1.3.1 接收信号的理论推导
• 4.1.3.2 以上结论对跟踪环的影响
• 4.1.3.3 计算机仿真结果
• 4.1.4 跟踪环工作不稳定的问题
• 4.2 MT-DS-CDMA系统同步技术的改进
• 4.2.1 系统捕获技术的改进
• 4.2.1.1 捕获纠偏技术
• 4.2.1.2 预捕获技术
• 4.2.2 系统跟踪技术的改进
• 4.2.2.1 多级滤波技术
• 4.2.2.2 跟踪数据样值合并技术
• 4.2.2.3 提高DDS频率解析度
• 4.2.2.4 非线性放大调相与步进调频技术
• 4.3 改进后的系统捕获方案
• 4.4 改进后的系统跟踪方案
• 第五章 仿真结果及分析
• 5.1 捕获算法仿真结果
• 5.1.1 仿真说明
• 5.1.2 六径瑞利衰落信道仿真结果
• 5.2 跟踪算法仿真结果
• 5.2.1 AWGN信道仿真结果
• 5.2.2 六径瑞利衰落信道仿真结果
• 第六章 MT-DS-CDMA同步系统的FPGA硬件实现与测试
• 6.1 数字系统的FPGA设计流程
• 6.2 开发平台与环境
• 6.3 同步模块硬件实现介绍
• 6.3.1 捕获模块
• 6.3.2 跟踪模块
• 6.4 系统仿真验证
• 6.5 系统测试
• 6.5.1 测试环境
• 6.5.2 测试流程
• 6.5.2.1 基带自环
• 6.5.2.2 中频自环
• 6.5.2.3 整体误码性能测试
• 6.5.3 测试结果
• 6.5.3.1 S曲线测试
• 6.5.3.2 迟早门输出数据IIR波动范围测试
• 6.5.3.3 DDS频率解析度测试
• 6.5.3.4 跟踪范围测试
• 参考文献
• 致谢