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《非整數(shù)倍采樣情況下的符號定時同步研究-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第14卷第21期2014年7月科學技術與工程Vo1．14No．21Jn1．20141671—1815(2014)21—0239—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．非整數(shù)倍采樣情況下的符號定時同步研究林素紅李遲生萋志英(南昌大學信息工程學院，南昌330031)摘要符號定時同步是數(shù)字信號解調(diào)的關鍵技術之一。實際應用中，為簡化模數(shù)轉換操作，數(shù)字接收機通常采用相對固定的采樣速率對不同符號速率的信號進行采樣，而傳統(tǒng)的符號同步算法無法實現(xiàn)每個符號非整數(shù)個采樣點的信號的同步。針對非整
2、數(shù)倍采樣情況下的定時同步問題，在傳統(tǒng)最大平均功率算法的基礎上，提出一種由多相濾波器、改進的積分級聯(lián)梳狀(CIC)插值濾波器和最大平均功率算法構成的符號同步方法，對非整數(shù)倍采樣信號進行整數(shù)倍采樣變換，再進行符號定時同步。以最具有代表性的16QAM和32QAM信號為例對算法進行仿真，仿真結果表明，新算法在保證較低的運算復雜度的同時，具有較高的估計精度，能夠適用于MQAM信號在非整數(shù)倍采樣情況下的符號定時同步。關鍵詞符號定時同步多相濾波器最大平均功率算法插值濾波器最佳采樣點中圖法分類號TN911．72；文獻標志碼A在短波通信系統(tǒng)中，設計一種不易受
3、信號帶寬[6]提出一種利用最大平均功率和兩邊的次最大平影響的通用型接收機是要實現(xiàn)的一大目標，這一目均功率值聯(lián)合估計出定時誤差的方法，但是這兩種標要求接收機能夠快速高效地處理各種速率的信方法都只能適用于碼元寬度為整數(shù)的情況。號。符號定時同步技術是接收機的一個重要組成部文章針對最大平均功率算法的缺陷，提出一種分，其估計性能的好壞將影響整個解調(diào)系統(tǒng)的性能。適用于每個符號非整數(shù)個采樣點的信號的符號定時目前最常用的符號定時同步算法主要包括：Gardner同步方法，結構如圖1所示。應用多相濾波器對基算法?及其改進算法J、最大平均功率算法及帶信號進行分數(shù)
4、倍抽取，實現(xiàn)信號采樣率與符號速其改進算法等。Gardner算法采用閉環(huán)結構，同率的整數(shù)倍關系，使每個碼元含有整數(shù)個采樣點；使步時間較長，收斂速度慢，且定時誤差波動較大，不用改進的CIC插值濾波器內(nèi)插出同步信號，保證新適用于突發(fā)信號的解調(diào)。最大平均功率算法采用開算法適用于低信噪比和低信號采樣率的情況，降低環(huán)結構，同步時間短，實現(xiàn)簡單且與載波相位無關，碼間干擾，即使每個碼元采樣點的個數(shù)遠小于32，因此適合突發(fā)信號的解調(diào)。也能保證同步的準確性。仿真實驗證明，新方法具實際應用中，由于采樣速率受到一定的限制，導有良好的性能，且運算復雜度低。致接收到的
5、信號采樣速率通常與符號速率不成整數(shù)輸入(n)多相I!改進的C1C．最大平均功率最佳一—濾波器f插值濾波器'算法倍關系，形成非整數(shù)倍的采樣信號，這時直接采用最大平均功率算法將造成極大的誤差；文獻[5]指出，圖1本文提出的定時同步結構每個符號需要至少32個采樣點才能保證最大平均Fig．1Timingsynchronizationstructure功率算法的估計精度，這樣將會導致太大的運算量，proposedinthispaper因此實際接收的信號每個符號采樣點個數(shù)通常遠小于32，這時嚴重的碼間干擾也會導致最大平均功率1基于多相濾波器的分數(shù)倍抽取
6、算法無法準確地恢復信號的信息。文獻[5]提出一種一階卡爾曼濾波、最大平均功率算法和Lagrange傳統(tǒng)分數(shù)倍抽取濾波器是根據(jù)輸入序列和輸出插值濾波器聯(lián)合估計的方法，先用最大平均功率算序列的采樣率之比=D／K(其中D和是互質(zhì)法求出最大平均功率點和次最大平均功率點，然后的整數(shù))，先對信號進行倍的內(nèi)插，經(jīng)過低通濾波對信號進行插值濾波處理，求出最大平均功率點與器后，再進行D倍的抽取。當D和的值較大時，次最大平均功率點之間的點作為最佳采樣點。文獻運算復雜度將相當高，這樣會大大增加硬件的實現(xiàn)難度，不適合實際應用。2o13年12月20日收到國家自然科學基
7、金(61261010)資助針對傳統(tǒng)分數(shù)倍抽取方法的弊端，文章采用一第一作者簡介：林素紅(199O一)，女，漢族，江西省吉安市人，碩士研種基于多相濾波器的分數(shù)倍抽取方法【J，結構如究生。研究方向：短波通信。E—mail：lisuhong—ynf@163．com。圖2所示。K是多相濾波器的階數(shù)，其原理是將濾波240科學技術與工程l4卷器的傳遞函數(shù)分解為K個不同相位的分支，每一個(1一)Ti1一叼(m+1)：(3)分支的濾波器系數(shù)將減小為原來的1／K倍，這樣大卵(m)大降低了濾波器的運算量。對于任意采樣率和碼率根據(jù)m和(m+1)Ti時刻對應的寄存
8、器值的情況，均可利用基于多相濾波器的分數(shù)倍抽取方，7(m)和叼(m+1)就可以求得最佳抽取時刻法實現(xiàn)每個符號整數(shù)個采樣點，且保證不發(fā)生頻譜為：的混疊。設濾波器的輸入為(n)，輸出
