高速无线数字信号接收中的同步与均衡技术分析

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1、电子科技大学博士论文摘要I从有线到无线、从模拟到数字、从固定到移动，从低速到高速，通信系统和技术的发展，特别是当代数字蜂窝移动系统已经成为通信发展的重要标志。对于高速移动的数字接收设备来说，同步和均衡技术的作用是至关重要的。在数字蜂窝移动通信，由于传输环境的变化和传输速率的影响，对同步要求较高，而跳频和时分多址的使用使得同步过程复杂起来。上述因素将使非合作接收中的同步变得更复杂。影响数字通信质量的另一个因素是码间干扰，产生码间干扰的主要原因是信道的非理想特性，在无线传输条件下多径传输是导致信道非理想特性的重要因素。目前无线传输中

2、克服多径影响的主要技术手段是信道均衡和传输自适应。本论文根据课题要求主要研究后一种方式。在高速时变信道和短序列时隙传输中，信道均衡还必须具有较强的时变适应能力，对于合作通信有时可以通过闭环过程来改善，而对于非合作接收只能依靠提高均衡的性能，这也是本课题研究的难点之一。常规的均衡技术要求训练序列，而在某些情况下缺乏训练序列，因此需要使用盲均衡。目前复杂信道条件下的盲均衡方法和理论仍是通信领域中尚需研究和完善的问题。本文从解决实际信号的盲接收入手研究特殊情况下的盲均衡问题。土／本文的研究工作是针对特定的应用需要，是非合作通信中的一般

3、问题，研究这些问题将有助于解决特殊情况下的信号接收，从理论上提高对通信技术的认识性。本文所做的工作和创新之处主要在以下几个方面：1．论述了突发移动通信中定时同步问题，研究了不同成形滤波器下，定时偏差对接收误码率的影响，其结论对于实际同步方案的设计，特别是突发模式的同步具有指导意义。(这方面的工作在目前文献中还未见报道；，2．分析了突发传输中同步算法的性能，对基于块处理的定时同步技术作了深入研究，导出了低抽样率情况下的定时同步方法，有效地解决了实际TDMA信号接收中的问题。3．讨论了带限信道下的克拉美罗限，导出了存在有限信道响应时

4、最大似然定时同步估计的性能极限和随机数据序列对性能极限的影响。摘要4．利用最大似然估计技术，提出了--}oe新的前馈定时同步方法，实现了非合作移动通信分组传输的同步接收。5．讨论了多径信道和衰落信道的表征，利用信道描述的特征参数给出了基于多径扩展和多谱勒扩展的信道分类。根据信道分类讨论了典型的均衡器结构和均衡算法及经典算法在实际使用中所遇到的问题。6．提出了GMSK部分响应信号的线性化方法，这一方法不仅可以改进现有GMSK调制信号的产生方法，更重要的是可以改善信道估计，提高均衡性能。7．提出了分数间隔最大似然MLSE均衡器的算法

5、，提高了均衡器对定时同步的适应性。利用GSM信号的特点，提出了基于序列估计的MLSE均衡器算法。给出了工程使用的MLSE均衡器的算法和实现过程。8．分析指出了经典盲均衡算法在时变信道应用中的问题，讨论了具有快速收敛能力的盲均衡算法，并对当前基于二阶统计的两种具有代表意义的算法过程、应用条件进行了深入研究。9．研究探讨了具有快速收敛能力的盲均衡算法，提出了一种基于kalman滤波技术的新的盲均衡算法，新算法的收敛速度明显快于恒模算法。10．讨论了基于子空间方法的盲均衡算法，提出了基于迭代的盲均衡算法，大大，减少了运算量，使之更适于

6、工程实现，并给出了计算机模拟结果。哩论和仿真结果证明该方法是有效的，并具有一定的适应性。点关键词：无线数字通信／定时同步，均锲k盲均衡Il电子科技大学博士论文一————————————-__________-___________-________-—_____--—————-——————————_——_____一AbstractIthasbecometheimportantsymbolofdevelopmentthatCommunicationtechnologyandsystem，andtoday’sdigitalcellu

7、larmobilesystemandthe3Gmobilesysteminparticular,havebeendevelopingfromwiretowireless，analogtodigital，fixedtomobile．10wratetohigbrate．Asenhancementofcapacityandtransmissionrate，itismoreimportantforsynchronizationandequalizationinreceivingprocess，especiallyformobilerec

8、eiver．Fordigitalcellularmobilecommunication，itbecomescomplexbecauseofchangeofchannel．FHandTDMA．Theymakesynchronizationmorecomplexin