当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

同步接收机的算法思路


直扩系统的接收机框图

LNA

混频器

滤 波 器

×

解调

输出

本振

本地 PN 码

同步

精确同步分为 1.伪码跟踪 2.载波跟踪。跟踪主要是进行伪码剥离和载波剥离。 1. 多普勒频移效应对信号接收产生的影响 引起相位斜升、相位加速度和加加速度等变化。 多普勒频移(Doppler shift)的基本公式为 f d ?

vo ? v s f L , f d 为产生的多普勒频率, c

f L 为卫星发射机定位信号的频率, vo 为卫星速度, vs 为接收机速度。其确定了捕获过
程中的频率搜索范围。 而多普勒变化率(Doppler rate)定义为: ?f d ?

f L d (v o ? v s ) ( Hz / s )。其确定了跟踪 c dt

时的频率修正率。并且接收机的加速度是影响其变化的主要因素。 针对载体的位移、速度和加速度,多普勒效应的影响可以描述为相位阶跃(rad),频率阶 跃(rad/s)和频率斜升(rad/s2),即:

? d (t ) ? ?? ? ?wd t ?

1 2 Rt 2

在高动态环境下,Doppler 影响变大,需要系统捕获跟踪的带宽变大,导致噪声影响变 强。 2. 扩频码的跟踪 利用锁相环控制本地码的时钟相位,分为相干和非相干两类。 相干锁相环需要利用载波信息,非相干锁相环则不需要利用载波信息,适合低 SNR 的系 统。 利用延迟锁时环(DLL) ,超前相关器和滞后相关器。

同相、正交分量分别为

I (k ) ? AR[? (k )]sin c{?f d (k )?T } cos? (k ) ? nI (k ) Q(k ) ? AR[? (k )]sin c{?f d (k )?T }sin ? (k ) ? nQ (k )

?f d 为多普勒频偏估计残差; ? (k ) 码相位偏差; R[? (k )] 伪码自相关函数
假设超前滞后之路间相位间隔 d ? 2? ,则非相干 DLL 控制量 E(k)为

E (k ) ? I e2 (k ) ? Qe2 (k ) ? I l2 (k ) ? Ql2 (k ) ? A 2 sin c 2 {?f d (k )?T }{R 2 [? (k ) ? ? ] ? R 2 [? (k ) ? ? ]} ? KD (? , ? )
D(? , ? ) 称为鉴相特性。只与 ? (k ) 和 d ? 2? 有关。
对相关间隔 d ? 2? 的不同取值会带来不同的线性工作范围和鉴相增益,需要在二者中 取折中。 环路滤波器分析 环路滤波器分为典型二阶环、非理想二阶环、理想二阶环和理想高阶环等 针对高动态环境下,相位阶跃信号可以被任何环路跟踪;频率阶跃信号在一阶环和非理 想二阶环存在固定稳态误差,理想二阶环和理想三阶环无误差;频率斜升信号在一阶环 和非理想二阶环无法跟踪,理想二阶环存在固定稳态误差,理想三阶环无误差。 在 SNR 和误码率 Pe 取折中,选用理想二阶环,即一阶有源环路。 取阻尼因子 ? ? 0.707,环路带宽为 BL ? 0.53wn , H ( z ) ?

K2 K1 ? ?1 1? z (1 ? z ?1 ) 2

3. 载波跟踪 非相干载波跟踪适合于高动态环境下,Costas 环在低 SNR 下性能较好。 载波跟踪分为频率跟踪(FLL)和相位跟踪(PLL) 载波跟踪算法有最大似然估计算法 (MLE)扩展卡尔曼滤波、 、 自适应最小均方算法 (ALS) 、 自动频率控制环(AFC)和 Costas 环路。 在高动态环境下用交叉 AFC 和 Costas 环路结合的办法

载波跟踪方案:FLL+PLL。FLL 利用交叉积 AFC(CPAFC) ,PLL 利用科斯塔斯(Costas)环。


相关文章:
...接收机为同步算法研究与实现2013-5-3_图文
201021010705_况野_基于FPGA的TDD数字接收机同步算法研究与实现2013-5-3_临床...设 y(t ) 为输入信号,Gardner 算法的思路是在每一信号波形的两个符号峰值的...
OFDM系统中同步算法的研究与仿真
其二是频域同步,要求系统估计和 校正接收信号的载波偏移。根据实现手段的不同,常用的 OFDM 同步算法主要分 为两类:利用循环前缀或插入专门的训练序列来实现同步。 ...
GPS软件接收机的仿真与实现
,最后一节介绍了本文的主要研究内 容及研究思路。 ...接收机基于模拟 信号处理,采用微处理器做应用计算...其应用范围从为计算机 网络提供同步的参考时间源涉及...
通信原理计算大题
(2) 能否用滤波法从该数字基带信号中提取码元同步...若能,试计算该分量的功率。 思路 将底部宽度为τ ...2RB ? 600 Hz 信道带宽为 3000 Hz,是接收机带...
一种突发直扩接收机的快速载波同步方案
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 一种突发直扩接收机的快速载波同步方案...环的快速载波同步方法;并在项目指标所要求的信噪比下,在 Matlab 上做了算法仿真...
无线通信系统的帧检测接收合并算法
接收合并算法 作者:马驰翔 来源:《科技视界》2014 年第 18 期 【摘要】本文主要考虑无线通信系统中经过无线衰落信道传播后的信号在多天线接收机 中帧检测与同步...
通信原理思考题答案
答: 本地载波和接收信号载波的同步问题称为载波同步。 本地载波的频率和相位信息必须来 自接收信号,或者需要从接收信号中提取载波同步信息。在接收数字信号的一个...
接收机中的电磁干扰计算
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 接收机中的电磁干扰计算 作者:辛靓 齐建涛 王艳姝 何小锋 来源:《无线互联科技》2013 年第 10 期 摘要:电磁干扰是干扰...
空时RAKE接收机算法分析
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 空时 RAKE 接收机算法分析 作者:梁奂晖 来源:《科技视界》2014 年第 16 期 【摘要】空时 RAKE 接收技术是宽带无线移动...
基于Matlab的OFDM同步算法研究
基于 Matlab 的 OFDM 同步算法研究 和解调功能的建议,简化了振荡器阵列以及相关接收机中本地载波之间严格同步的问题, 为实现OFDM的全数字化方案作了理论上的准备12J...
更多相关标签: