低信噪比短突發(fā)通信中高精度Turbo同步算法的研究.pdf

1、隨著通信系統(tǒng)的發(fā)展,在低信噪比、短突發(fā)以及大多普勒頻率偏移條件下,數(shù)據(jù)能夠進行高速率傳輸是無線通信系統(tǒng)所必需的要求。近年來,香農(nóng)極限碼由于編碼增益高、工作信噪比門限低的特點受到廣泛的關(guān)注,但其優(yōu)異的性能只有在精確同步的條件下才能體現(xiàn)出來,在接收端即使很小的頻率偏移也會引起誤碼性能的急劇下降,因而進行精確的載波同步對正常通信至關(guān)重要。因此,如何在低信噪比/大頻偏條件下,利用開銷小的短導頻序列實現(xiàn)短突發(fā)通信中有效的載波同步是一個關(guān)鍵問題。<

2、br>　　本文在研究近年來國內(nèi)外數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)和載波同步算法的基礎(chǔ)上,首先給出了Turbo碼的編譯碼原理以及對 Turbo譯碼器進行適當?shù)臄U展,以滿足聯(lián)合迭代譯碼和載波同步的需要,并仿真分析了影響 Turbo譯碼性能的因素。其次,研究了載波參數(shù)估計的理論界,在僅利用導頻信息對載波參數(shù)估計進行理論界分析的基礎(chǔ)上,推導了聯(lián)合導頻和數(shù)據(jù)信息的載波參數(shù)估計的克拉美羅界(CRB)以及修正的克拉美羅界(MCRB)。再次,根據(jù)已有的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),基于時域相

3、關(guān)算法提出了可變導頻間距的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),該數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)通過靈活地改變導頻間距來滿足系統(tǒng)對估計精度和估計范圍的要求,并驗證了其對短突發(fā)通信系統(tǒng)有很好的適用性。最后,提出了兩種聯(lián)合導頻和迭代譯碼的載波同步算法,結(jié)合系統(tǒng)的要求,選擇合適的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),利用導頻信息基于時域相關(guān)算法進行載波初始粗估計,再利用導頻信息和譯碼軟信息進行載波細估計,仿真結(jié)果表明,提出的兩種算法僅利用很短的導頻序列,就能校正較大范圍的頻率偏移,確保 Turbo碼能夠正確的譯碼