衛(wèi)星通信畢業(yè)論文

1、衛(wèi)星通信畢業(yè)論文衛(wèi)星通信畢業(yè)論文【關(guān)鍵詞】通信論文前言寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，是通信系統(tǒng)的重要組成部分，而OFDM技術(shù), 則是確保寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)功能能夠有效實現(xiàn)的基礎(chǔ)。將該技術(shù)應(yīng) 用到系統(tǒng)中，對于系統(tǒng)通信質(zhì)量與信息傳輸速率的提高具有重要價 值。1、寬帶衛(wèi)星通信概述1.1寬帶衛(wèi)星通信簡介1.2寬帶衛(wèi)星通信面臨的問題2、OFDM系統(tǒng)原理2. 1OFDM符號調(diào)制及解調(diào)OFDM的原理在于將單路串行的數(shù)據(jù)進行劃分，使其成為多路并 行的數(shù)據(jù)形式，在此基礎(chǔ)上，對其加以調(diào)制，使其能夠在頻譜相同 的不同子載波上完成傳輸過程。在此過程中，需要保證不同子載波 具有兩兩相交的特點。在OFDM系統(tǒng)下，調(diào)制過程相對簡單，只需

2、采 用一種數(shù)字調(diào)制方法，便可支持全部數(shù)據(jù)傳輸完成。2. 2循環(huán)前綴OFDM具有對抗多徑時延擴展的功能，為避免前后兩個OFDM符號 之間發(fā)生ISI問題，可通過在其中加入保護間隔的方法實現(xiàn)對各個 符號的保護。保護間隔的長度一般為L, L需保證能夠大于最大時延 擴展，只有這樣，才能夠有效避免信號與信號之間互相干擾的問題 發(fā)生?？梢圆捎每辗柎肀Ｗo間隔，但該種方法通常會對正交情 況產(chǎn)生影響。采用循環(huán)前綴的方法，將周期擴展插入到OFDM符號與 符號之間，能夠有效解決上述問題，使OFDM的對抗多徑時延擴展功 能更好的實現(xiàn)。2. 3收發(fā)機系統(tǒng)收發(fā)機系統(tǒng)的工作流程如下：接受信號。對信號進行電磁轉(zhuǎn) 換。將傳輸

3、過程中的循環(huán)前綴刪除。對信號串聯(lián)與并聯(lián)的形式 進行轉(zhuǎn)換。對信號進行處理。轉(zhuǎn)換信號串并聯(lián)形式。解調(diào)， 得到信息接收比特流。2. 4同步誤差分析應(yīng)從頻率偏移、符號定時偏差、采樣時鐘頻率偏移三方面，對同 步誤差進行分析。以頻率偏移為例，其所造成的同步誤差如下：頻 率偏移一半在發(fā)射機與接收機之間發(fā)生，多由子載波件的整數(shù)倍偏 移以及小數(shù)倍偏移而構(gòu)成。前者不會導(dǎo)致ICI發(fā)生，而后者則會引 發(fā)ICI。將子載波間隔控制在2%以內(nèi)，能夠避免上述問題發(fā)生。3、寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的OFDM同步技術(shù)3.1同步算法同步算法主要包括Schmidl&Cox算法、利用PN序列前導(dǎo)符的算 法等多種。3. 1. ISchmidl

4、&Cox算法Schmidl&Cox算法主要包扌舌小數(shù) 頻偏估計算法、整數(shù)頻偏估計算法、定時估計算法三種。以小數(shù)頻 偏估計算法為例，該算法在每一幀OFDM符號前，均加入了同步頭， 同步頭的訓(xùn)練符號數(shù)量一般為2個，兩者均需要加入循環(huán)前綴，分 別用于對不同的頻偏范圍進行評估，最終實現(xiàn)對通信情況的.計算。3. 1. 2利用PN序列前導(dǎo)符的算法利用PN序列前導(dǎo)符的算法主要包 括定時改進算法與頻偏估計算法兩種，以定時改進算法為例：在 AWGN信道中，設(shè)置固定的子載波總數(shù)，在固定的循環(huán)前綴下完成仿 真，將其與不同子載波總數(shù)及前綴的情況進行對比，可以發(fā)現(xiàn)，兩 者的性能各不相同，當子載波總數(shù)較小的時候，PN序列

5、的長度必定 會變短，進而影響算法性能，必須對這一問題加以重視。3. 2仿真幀檢測采用延時和相關(guān)方法，進行幀頭檢測，對訓(xùn)練符號 syml的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)置，后開始檢測。檢測后得出結(jié)論，當門限值 在0.30. 4之間時，幀檢測的性能能夠達到最好，當信噪比M5dB 時，檢測成功率能夠達到100%。如處于多徑衰落信道環(huán)境，受多經(jīng) 時延問題的影響，幀檢測的成功率會有所下降。符號精定時 考慮幀頭捕獲算法得到的幀頭，定位會落入相關(guān)函數(shù)的附近，因此 需對符號精定時進行計算。仿真后發(fā)現(xiàn)，受循環(huán)前綴的影響，提前 檢測基木不會影響解調(diào)過程，但如檢測滯后，則會導(dǎo)致ISI或ICI 發(fā)生，可提前5飛個樣值，提高符號精定時效

6、果。偏差估計 小數(shù)偏差可采用時閾相同的4段m序列方法完成估計過程，4段序 列均為64樣值長。通過仿真可以發(fā)現(xiàn)，在不同信噪比下，不同仿真 算法對偏差估計的性能也不同，當信噪比在10dB時，Schmidl&Cox 算法中的整數(shù)頻偏估計算法性能最優(yōu)。3. 2. 4相位跟蹤頻偏估計會 存在殘留頻偏誤差，受其影響，系統(tǒng)性能容易下降，為解決上述問 題，必須對載波的相位進行跟蹤?？刹捎脤?dǎo)頻子載波完成相位的跟 蹤過程，進而實現(xiàn)對載波頻偏的補償。整體同步方案將循環(huán) 前綴長度設(shè)置為32,子載波數(shù)設(shè)置為128,頻率偏差控制在0. 3X156250=468. 75kH的基礎(chǔ)上，對整體同步情況進行仿真,結(jié)果 表明，在同步方案下，誤碼率性能與理想情況下的性能十分接近， 表明同步情況較好。4、結(jié)論寬帶微信通信系統(tǒng)中，應(yīng)用OFDM同步技術(shù)，同步效果較好，表 明技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值，將其運用到系統(tǒng)當中，能夠使系統(tǒng)的 同步狀態(tài)更加接近于理想狀態(tài)，對于通信效率以及通信質(zhì)量的提高 具有重要意義。參考文獻1 張智.機載寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用與關(guān)鍵技術(shù)分析J.通訊 世界,2015(17)： 8384.