基于平流層通信系統(tǒng)基帶模塊的仿真與實現(xiàn).pdf

1、平流層通信平臺等效于將基站放置在20km～50km高空，其覆蓋范圍擴展到300km～500km。平流層平臺與地面平臺相比，具有廣闊的視距范圍，較遠的通信距離，降低的信道衰落，因而發(fā)射功率可以顯著減少，不但大大降低了建設(shè)地面信息基礎(chǔ)設(shè)施的費用，而且也降低了對基站周圍的輻射污染。 MF-TDMA也稱“多頻時分多址”，它采用FDMA與TDMA相結(jié)合的二維多址方式。其優(yōu)勢在于載波頻率和分配帶寬都可以靈活適應(yīng)多變的多媒體傳輸要求，而且時隙

2、和突發(fā)速率都可以根據(jù)網(wǎng)控中心的要求來改變。 針對系統(tǒng)信號的突發(fā)性質(zhì)，本文采用了適合突發(fā)通信特點的算法和設(shè)計來進行平流層通信系統(tǒng)基帶模塊的仿真以及實現(xiàn)，主要包括數(shù)字下變頻模塊、符號定時同步模塊以及載波同步模塊。 本文首先介紹了平流層通信平臺和MF-TDMA技術(shù)的概念以及特點，在此基礎(chǔ)上提出了基于軟件無線電的MF-TDMA系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端的結(jié)構(gòu)。MF-TDMA這類信號的傳輸每次只占用很短的的時間片，通常稱此時間為時隙，不

3、同用戶占用不同時隙，持續(xù)時間很短，針對這種情況，對接收機信號的捕獲和同步的建立就提出了時間上的要求。 在數(shù)字下變頻模塊的仿真與實現(xiàn)上，本文首先介紹了數(shù)字下變頻的原理及構(gòu)成，主要包括數(shù)控震蕩器、HB濾波器、CIC濾波器、低通濾波器這幾個部分，然后根據(jù)系統(tǒng)要求分別對其進行了設(shè)計，用CORDIC流水結(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)控震蕩器，采用5級CIC濾波器級聯(lián)，2級HB濾波器級聯(lián)，采用DA算法優(yōu)化低通濾波器。 在符號定時同步模塊的仿真與實現(xiàn)上，

4、本文介紹了符號定時同步的原理及主要結(jié)構(gòu)，針對系統(tǒng)信號的突發(fā)特性，采用了開環(huán)形式的結(jié)構(gòu)，分別對符號定時同步模塊的三個主要部分：定時誤差估計、內(nèi)插控制和插值濾波器進行了設(shè)計。 在載波同步模塊的仿真與實現(xiàn)上，本文介紹了相關(guān)同步參數(shù)的最大似然估計的原理，在此基礎(chǔ)上提出了便于實現(xiàn)的頻偏估計算法和相偏估計算法，討論了它們的性能，并分別對頻偏估計器及相偏估計器進行了設(shè)計。 最后，對MF-TDMA系統(tǒng)進行了仿真，并討論了該系統(tǒng)的性能。