自编码扩频通信系统中码元同步问题的研究
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BOC调制扩频信号同步技术研究的开题报告一、研究背景及意义BOC(Binary Offset Carrier)调制是一种常见的扩频调制方式。
在现代高精度导航和定位系统中,BOC调制被广泛应用于卫星导航信号中,如GPS(Global Positioning System)、GLONASS(Global Navigation Satellite System)和Galileo等。
BOC调制能够提供更高的定位精度和抵抗多径干扰的能力,因此被广泛认可和使用。
然而,BOC调制信号具有较高的峰均比(PBR),这意味着信号波形峰值和平均值之间的比率非常大。
这种特性对扩频接收机的性能提出了挑战,因为高PBR的BOC 信号接收机需要选择更高的取样率、更大的动态范围和更高的计算复杂度,以保持良好的性能。
因此,针对BOC调制信号的同步技术研究具有重要意义。
该研究可以为BOC信号接收机的设计和实现提供理论指导和技术支持,提高BOC信号接收机的性能和实际应用效果,进一步推动现代高精度导航和定位系统的发展。
二、研究内容及方法本研究将围绕BOC调制扩频信号同步技术展开。
具体研究内容和方法如下:1. BOC调制扩频信号的特点分析:分析BOC调制扩频信号的特点,包括信号结构、峰均比、多径干扰等,并分析其对同步技术的挑战。
2. 传统同步技术的分析与评估:综述传统同步技术的原理、优缺点,评估其适用性和局限性,包括相关成分同步、非相关成分同步、无线电时钟同步等。
3. 新型同步技术的探索和研究:基于BOC调制扩频信号的特点和传统同步技术的分析,探索和研究新型同步技术,如均衡滤波器同步、深度学习同步、自适应同步等,分析其原理、优劣、适用范围和改进空间。
4. 同步算法的仿真和实验验证:利用MATLAB、Python等软件工具,对不同的同步算法进行仿真模拟和性能评估;通过实验平台的搭建和测试验证,进一步验证同步算法的有效性和可行性。
三、研究进度安排1. 第一阶段:文献调研和综述(2周)2. 第二阶段:BOC调制扩频信号特点分析和同步技术评估(3周)3. 第三阶段:新型同步技术的探索和研究(6周)4. 第四阶段:同步算法的仿真和实验验证(4周)5. 第五阶段:论文撰写和论文答辩(3周)四、预期成果及意义本研究将得出BOC调制扩频信号同步技术的研究结论,包括BOC调制扩频信号同步的挑战、传统同步技术的优缺点、新型同步技术的原理和应用、同步算法的性能评估和实验验证等。
OFDM系统的同步方法研究的开题报告
开题报告题目:OFDM系统的同步方法研究
研究背景:
随着通信技术的迅速发展,OFDM技术已经成为了现代通信中使用
最广泛的无线接入技术之一。
OFDM技术具有高速率、高效率、高鲁棒性等众多的优点,被广泛应用于移动通信、数字音视频传输、广播电视等
领域。
但是,OFDM技术的应用也面临着许多挑战,其中之一就是系统同步问题。
OFDM系统的同步问题包括符号同步、频率同步、帧同步等方面,对于系统的性能和可靠性具有重要的影响。
研究内容:
本文将主要研究OFDM系统的同步问题,包括符号同步、频率同步、帧同步等方面的问题。
研究内容包括以下几方面:
1. 符号同步问题的研究。
采用不同的同步方法,如最大似然估计、
相关法、中心限时积累法等方法,研究不同同步方法在符号同步问题中
的优缺点,以及各种同步误差对系统性能的影响。
2. 频率同步问题的研究。
研究各种频率偏移估计算法,如常规周期
估计算法、扩展卡尔曼滤波算法、基于多普勒频移补偿的估计算法等,
研究不同算法在不同信道条件下的性能。
3. 帧同步问题的研究。
研究最小平均功耗算法、基于交叉相关法的
算法等,研究不同同步算法的帧同步性能及其对OFDM系统性能的影响。
预期成果:
本文将研究OFDM系统的同步问题,探究不同同步方法的优缺点,
研究各种同步误差对系统性能的影响,从而能够提出一种优化的OFDM
系统同步方法,提高OFDM系统的可靠性和性能稳定性。
同时,本文的
研究成果将为OFDM系统的优化设计、性能提升等方面的研究提供有价值的参考和借鉴。
扩频通信新方向--自编码扩频
王文钦;查光明;蔡竟业
【期刊名称】《信息技术与信息化》
【年(卷),期】2003(000)004
【摘要】扩频通信是把信息的频谱展宽进行传输的技术,而目前我们采用的PN序列具有周期性,为了寻找一种扩频码具有真正的随机性,并具有较强的抗干扰和信息保密能力的扩频通信技术,人们提出了自编码扩频的概念,本文介绍了其原理和相关的关键技术.
【总页数】2页(P25-26)
【作者】王文钦;查光明;蔡竟业
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.基于编码扩频的DS/FH混合扩频通信系统同步与数据解调技术的研究 [J], 刘继承;李暑坚;邵定蓉;程乃平;薛文芳
2.一种改进的预编码跳码扩频通信技术 [J], 吴永彬;凤光华;徐谦;王华强
3.一类直接混沌序列扩频通信置换编码方案 [J], 尹波;周学广
4.直接序列扩频通信系统中的编码捕获系统分析 [J], 王华龙
5.OCDMA系统的水下航行器扩频通信编码方法研究 [J], 王懿嘉
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1比特PCM码同步器的研究摘要: 提出一种在遥测系统中PCM码同步时钟快速恢复的新方法,与过去使用的模拟/数字锁相环法进行了比较,并以此设计出一种快速、宽带、高精度的PCM码时钟的再生电路。
同时给出了该电路的性能分析及实验结果。
关键词: 遥测系统 PCM解调码同步数字锁相环当今世界航天、航空技术的飞速发展,对遥测系统的技术要求越来越高,提出了大容量高码速率、覆盖面宽、灵活性好、通用性强、保密性好等一系列较高的技术指标。
在遥测系统中,码同步器的设计至关重要,它不仅用于监测输入的PCM码流,而且在获取字同步、帧同步、副帧同步以及数据存储、处理的过程中为系统提供一个准确的码同步时钟信号。
1 问题的提出本系统使用NRZ-L(不归零线性码)码进行传输,用高电平表示“1”,用零电平表示“0”,在码元期间电平保持不变,由于其不要求预先编码或做专门的处理,所以产生和编码简单。
NRZ-L码的功率谱可以通过自相关函数求得,两者为傅氏变换对。
px(t)Sx(f)px(t)——随机码序列的自相关函数Sx(f)——随机码序列的功率谱函数对于NRZ-L伪随机码序列(r级m序列),其周期p=2r-1,根据自相关定义,在时域上将m序列与其自身延时求和,可以推导出m序列的自相关函数:由NRZ-L的功率谱可以看出,当f=f0时,Sx(f)=0,即NRZ-L随机序列中不存在基频——同步时钟分量。
由此可知,NRZ-L随机序列的频谱中含有直流分量且随着信号码值变化而变化。
尤其当信息中包含长串的连“1”或连“0”时,由于信号不出现跳变,因而此时如何提取码同步信号就成了码同步设计的一个重点和难点。
2 锁相环路法及其缺陷过去的码同步器由模拟锁相环路来实现,它由鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)、压控振荡器(VCO)组成,。
环路得到输入信号后,鉴相器对输入信号与压控振荡器的输出进行相位比较,产生误差电压,经低通滤波器后控制压控振荡器输出的频率及相位,使两个频率的相位差减小。
扩频通信的理论基础1.1扩频通信的基本概念通信理论和通信技术的研究,是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题展开的,所以有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。
通信系统的有效性,是指通信系统传输信息效率的高低。
这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。
在模拟通信系统中,多路复用技术可提高系统的有效性。
显然,信道复用程度越高,系统传输信息的有效性就越好。
在数字通信系统中,由于传输的是数字信号,因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。
通信系统的可靠性,是指通信系统可靠地传输信息。
由于信息在传输过程中受到干扰,收到的信息与发出的信息并不完全相同。
可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。
因此,可靠性决定于系统抵抗干扰的性能,也就是说,通信系统的可靠性决定于通信系统的抗干扰性能。
在模拟通信系统中,传输的可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。
在数字通信系统中,传输的可靠性是用信息传输的差错率来描述的。
扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力,首先在军用通信系统中得到了应用。
近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速,在民用通信系统中也得到了广泛的应用。
扩频通信是扩展频谱通信的简称。
我们知道,频谱是电信号的频域描述。
承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即信息信号可表示为一个时间的函数)(t f 。
信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。
频域和时域的关系由式(1-1)确定:⎰∞∞--=t e t f f F ft j d )()(π2⎰∞∞-=f e f F t f ft j d )()(π2 (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件,或在区间(-∞,+∞)内绝对可积,即t t f d )(⎰∞∞-必须为有限值。
扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数(与待传输的信息信号)(t f 无关)扩展后成为宽频带信号,然后送入信道中传输;在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩,恢复为原来待传输信息信号的带宽,从而到达传输信息目的的通信系统。
浅谈扩频通信方式的分类及其优缺点比较摘要:本文阐述了扩频通信的基本原理并介绍了扩频通信的几种常用的工作方式,最后对几种扩频方式的优缺点进行了比较。
关键词:扩频通信工作方式比较扩展频谱通信简称“扩频通信”,最早出现在第二次世界大战期间,作为美军使用的无线保密通信技术。
扩频通信技术是一种信息传输方式,采用该方式,传输通信信号所需频带与传输其中的有用信息占用频带相比要宽得多,它具有抗干扰性强、抗多径衰落性好等一系列优点。
1 扩频通信的理论基础[1]扩展频谱通信(Spread Spectrum Communcation,简称扩频通信),是基于信息论和抗干扰理论的信息传输方式,它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息时代的三大高技术通信传输方式。
扩频通信的可行性,可由信息论中的相关公式中引申而来的。
信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为:式中,C为信道容量;B为信号频带宽度;S为信号功率;N为白噪声功率。
由Shannon公式可以看出: 要增加系统的信息传输速率,则要求增加信道容量。
信道容量C为常数时,带宽B与信噪比S/N可以互换,即可以通过增加带宽B来降低系统对信噪比S/N的要求;也可以通过增加信号功率,降低信号的带宽,这就为那些要求小的信号带宽的系统或对信号功率要求严格的系统找到了一个减小带宽或降低功率的有效途径。
当B增加到一定程度后,信道容量C不可能无限地增加。
2 扩频技术的几种基本工作方式随着通信技术的发展,扩频通信的方式也在不断更新,按照扩展频谱的方式不同,可以将其归结为直接序列扩频(DS)、跳频(FH)、跳时(TH)、脉冲调频(chirp调制)及混合扩频等。
2.1 直接序列扩频该系统中所用的编码序列通常是伪随机序列或叫伪噪声(PN)码。
要传送的信息经数字化后变成二元数字序列,它和伪随机序列模2相加后成复合码去调制载波。
在直接序列系统中通常对载波进行相移键控调制。
为了节省发射功率和提高发射机工作效率,扩频系统中采用平衡调制器,抑制载波的平衡调制对提高扩频信号的抗侦破能力也有利。
编码辅助载波同步算法研究的开题报告一、研究背景及意义随着数字通信技术的不断发展,载波同步技术在数字通信系统中的作用逐渐凸显。
载波同步技术是指在接收端根据已经接收到的信号,精确地恢复出发送端的载波频率和相位,以保证正确的信号解调和数据恢复。
编码辅助载波同步技术是一种应用广泛的载波同步算法,能够在低信噪比下实现高精度的载波同步。
目前,编码辅助载波同步算法在卫星通信、光纤通信、移动通信等领域中得到了广泛应用。
例如,在卫星通信中,编码辅助载波同步技术可以提高信号解调的成功率,从而提高通信质量;在光纤通信中,编码辅助载波同步技术可以降低光纤接口带宽要求,从而降低通信系统的成本;在移动通信中,编码辅助载波同步技术可以提高同步精度,从而提高通信系统的可靠性和容量。
因此,对于编码辅助载波同步算法的研究具有重要的理论价值和实际应用价值。
二、研究内容及方法本文主要研究编码辅助载波同步算法的理论基础、算法实现及性能分析。
具体研究内容如下:(1)分析编码辅助载波同步算法的理论基础,包括码元同步、符号同步以及载波同步的内容。
(2)提出一种基于割切式相位估计算法的编码辅助载波同步算法,并对算法进行仿真实验。
(3)研究编码辅助载波同步算法的性能分析和比较,包括码元同步误差、符号同步误差、载波频偏误差等指标的比较。
本文采用理论分析和仿真实验相结合的方法进行研究,通过理论分析明确算法的基本原理和推导过程,利用MATLAB等仿真软件进行算法的实现及性能分析。
三、预期成果(1)明确编码辅助载波同步算法的理论基础和实现方法;(2)提出一种基于割切式相位估计算法的编码辅助载波同步算法,并对其进行仿真验证;(3)进行编码辅助载波同步算法的性能分析和比较,得出相应的结论。
四、研究计划和进度安排1. 第一阶段:文献综述,明确编码辅助载波同步算法的理论基础,分析目前主流算法的优缺点和不足,制定研究计划和进度安排。
(时间安排:2周)2. 第二阶段:提出基于割切式相位估计算法的编码辅助载波同步算法,并进行MATLAB仿真,得到该算法的性能指标。
直序扩频系统中扩频码同步技术的研究
张波涛;李剑;胡冠华;李闯泽;赵榉云
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2011(000)006
【摘要】针对扩频通信中伪随机序列的快速捕获问题,文中提出了扩频信号快速捕获方法,来解决低信噪比条件下伪码序列的捕获问题.首先对直接扩频通信系统的基础理论做了探讨,而后重点研究了两种基带扩频信号同步捕获方案--序列相位搜索捕获法和不连续相位滑动相关法,序列相位搜索捕获法主要适用于m序列码周期较短的情况,而不连续滑动相关法则克服了连续相位滑动相关法的码捕获时间较长的缺点,并在Altera公司的QuartusⅡ的软件平台上,利用VHDL语言实现了这两种方法.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】张波涛;李剑;胡冠华;李闯泽;赵榉云
【作者单位】中北大学,信息探测与处理技术研究所,太原030051;中北大学,信息探测与处理技术研究所,太原030051;中北大学,信息探测与处理技术研究所,太原030051;中北大学,信息探测与处理技术研究所,太原030051;中北大学,信息探测与处理技术研究所,太原030051
【正文语种】中文
【中图分类】TN914
【相关文献】
1.直序扩频系统的PN码同步方法研究 [J], 赵春晖;苗玉梅;付兴滨
2.基于码相扩展的TTCM直序扩频系统研究 [J], 王京;杨波;王跃科
3.基于FPGA的直序扩频系统的同步设计 [J], 张波涛;马艳娥;李剑;胡冠华;邢磊
4.基于FPGA直序扩频的扩频码同步技术的研究 [J], 赵巍;李继征
5.直序扩频的扩频码同步技术 [J], 纳生;张江;沙白
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扩频通信序列码的研究扩频通信序列码一(扩频通信概述扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),它与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:Spread Sequence)调制,实现频谱扩展后再传输;接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据。
这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的: 一是信息的频谱扩展后形成宽带传输; 二是相关处理后恢复成窄带信息数据。
正是由于这两大持点,使扩频通信具有抗干扰,抗噪音,抗多径衰落,保密性好,功率谱密度低,具有隐蔽性和低的截获概率,并且可多址复用和任意选址,高精度测量等优点。
扩频技术(Spread Spectrum, SS)的历史可以追溯到20世纪50年代中期,但是直到80年代初,扩频技术仍然主要应用在军事通信和保密通信中。
随着个人通信业务的发展以及全球定位系统的应用,到现在为止,使用扩频技术的用户已经超过一亿。
无线通信已经成为电信产业最大的部门之一,经过十年多的稳步发展,俨然是21世纪中最有发展潜力的领域。
扩频技术在未来无线系统中的应用也再次成为人们关注的重点。
本文主要讨论扩频序列码。
二( 扩频码序列2.1 码序列的相关性在扩展频谱通信中需要用高码率的窄脉冲序列。
那么究竟选用什么样的码序列作为扩频码序列呢? 它应该具备哪些基本性能呢? 现在实际上用得最多的是伪随机码,或称为伪噪声(PN)码。
这类码序列最重要的特性是具有近似于随机信号的性能。
因为噪声具有完全的随机性,也可以说具有近似于噪声的性能。
但是,真正的随机信号和噪声是不能重复再现和产生的。
我们只能产生一种周期性的脉冲信号来近似随机噪声的性能,故称为伪随机码或PN码。
为什么要选用随机信号或噪声性能的信号来传输信息呢,许多理论研究表明,在信息传输中各种信号之间的差别性能越大越好。
自编码跳频通信系统的仿真研究的开题报告一、研究背景自编码技术是一种在通信系统中广泛使用的编码技术,可以在一定程度上提高信道传输效率和抗干扰能力。
跳频技术是一种具有良好抗干扰能力的调制技术,通过跳频可以使传输数据的频率在不同的频段不断变化,从而达到抵御干扰的效果。
两者结合可以构建出具有较为优异性能的通信系统。
因此,本研究旨在结合自编码技术和跳频技术,设计一种自编码跳频通信系统,并对该系统进行仿真研究,以验证其性能。
二、研究内容和方案1.自编码跳频通信系统设计根据自编码和跳频技术的原理,设计出一种自编码跳频通信系统。
其中自编码模块采用卷积码或者LDPC码,跳频模块采用频率跳变或者时间跳变的方式。
整个系统采用复合方式进行编码和调制,同时进行频道编码。
2.系统性能分析对自编码跳频通信系统的性能进行详细分析,包括误码率、信噪比、频偏、多径效应等指标,并与传统的编码调制方式进行比较,分析自编码跳频通信系统的优势和不足之处。
3.系统仿真实现在MATLAB等通信仿真平台上,实现自编码跳频通信系统的仿真,并进行性能测试。
将仿真结果与理论计算结果进行比较,评估系统的可行性和可靠性。
三、研究意义通过本研究,可以验证自编码跳频通信系统的性能表现,并对其进行性能优化。
该技术的应用范围广泛,可以用于军事通信、航空通信、电力通信等领域,具有重要的实际意义。
同时,研究该技术也有助于深入研究自编码和跳频技术,推动通信技术的发展。
四、预期结果通过本研究,预计可以得到如下结果:1.设计出一种性能优异的自编码跳频通信系统。
2.分析自编码跳频通信系统的性能指标,并与传统的编码调制方式进行比较。
3.在MATLAB等仿真平台上实现自编码跳频通信系统,并进行性能测试。
4.推动自编码和跳频技术的应用和研究,促进通信技术的发展。
五、研究进度安排1.前期调研和文献综述(2周)2.自编码跳频通信系统设计与性能分析(4周)3.系统仿真实现与性能测试(6周)4.撰写论文,并进行论文答辩(2周)六、参考文献[1] Gao B, et al. A novel LDPC-coded FH/MFSK modulation scheme for high-speed wireless communication system. IEEE Trans. Wireless Commun., 2008, 7(4): 1217-1221.[2] Tao Y, et al. FH and Diversity Combining Techniques forLPI/SPI Communications. IEEE Commun. Mag., 2011, 49(2): 126-132.[3] Liu J, et al. FH/LTE Cooperative Communication for Comrade Assistance in Local Disaster Relief. IEEE J. Sel. Areas Commun., 2016, 34(1): 87-96.[4] Zhang H, et al. RAKE receiver for multiple access FH/SS systems. IEEE Commun. Lett., 2009, 13(7): 488-490.[5] Zhao Y, et al. An FEC-Aided FH/MFSK Modulation Scheme Over Multipath Fading Channels. IEEE Trans. Veh. Technol., 2011, 60(2): 561-567.。
摘要在科技的日益发展中,扩展频谱通信则是一种新型的通信方式。
跳频通信是扩展频谱通信中的一种,跳频通信和自适应通信、扩展频谱通信以及高速数字数据通信系统被称为“90年代的通信技术”。
由于扩展频谱通信、跳频通信极强的抗干扰能力和多址通信性能,使其在军事和民用上都得到越来越广泛的应用。
本文讲述了扩频通信的基本概念和跳频系统的主要特点。
跳频通信技术具有很强的抗干扰能力,所以跳频通信一直也是扩频通信技术研究中的一个重点。
在阐述跳频通信基本原理和实现方法的基础上,利用 Matlab 提供的可视化工具 Simulink 建立了跳频通信系统仿真模型,详细讲述了各模块的设计。
在给定仿真条件下,对该跳频通信系统在宽带噪声干扰工作机制下进行了仿真,得到了宽带噪声干扰下的误码率信噪比曲线。
结果表明,跳频通信系统的抗干扰能力优于传统的定频通信,在战术通信中有更高的可靠性。
【关键词】:扩展频谱通信跳频通信抗干扰误码率信噪比ABSTRACTIn the development of science and technology, the spread spectrum communication is a kind of new way to communicate. Frequency hopping communication is spread spectrum communication of frequency hopping communication and adaptive communication, spread spectrum communication and high speed digital data communication system known as "90’s communications technology". Due to the spread spectrum communication, frequency hopping communication strong anti-interference ability and multi-access communication performance, so that in the military and civilian up to get more and more widely. This paper introduced the spread spectrum communication of the basic concepts and frequency hopping system main characteristics.Frequency hopping communication technology has the very strong anti-jamming ability, so the frequency hopping communication has also spread spectrum communication technology in the study of a key. In this paper the frequency hopping communication basic principle and method, and on the basis of the use of Matlab provide visual tools Simulink established the frequency hopping communication system simulation model, the detailed design of each module in tells the story. In a given simulation conditions, the frequency hopping communication system in broadband noise under the working mechanism is simulated, and get the broadband noise ber under Signal to noise rate curve. The results show that the frequency hopping communication system of anti-interference ability is better than that of traditional fixed frequency communication in communications have higher tactics reliability.【Keywords】: spread spectrum communication; Frequency hopping communication; Anti-interference; The bit error rate; Signal to noise rate目录第一章绪论 (4)选题目的及意义 (4)跳频通信的应用和发展 (5)第二章跳频通信理论基础 (7)跳频系统的组成及数学模型 (7)跳频的主要技术指标 (9)跳频系统的关键技术 (10)跳频图案 (11)跳频信号的发送与接收 (16)跳频信号的同步 (16)第三章基于Matlab/Simulink的跳频系统仿真 (20)Simulink 仿真介绍 (20)跳频系统仿真模型 (22)跳频系统抗干扰性能分析 (32)第四章总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论第一节选题目的及意义在现代通信中常常会遇见的一个重要问题就是抗干扰问题。