低信噪比短突发通信中高精度turbo同步算法的研究

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1、代号10701学号1101120655分类号TN911.23密级公开题（中、英文）目低信噪比短突发通信中高精度Turbo同步算法的研究ResearchonHighAccuracyTurboSynchronizationAlgorithmatLowSignal-to-NoiseRatioforShortBurstCommunicationSystems作者姓名王雪梅指导教师姓名、职务孙锦华副教授代号学科门类军事学学科、专业军事通信学提交论文日期二○一四年三月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工

2、作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允

3、许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据摘要随着通信系统的发展，在低信噪比、短突发以及大多普勒频率偏移条件下，数据能够进行高速率传输是无线通信系统所必需的要求。近年来，香农极限码由于编码增益高、工作信噪比门限低的特点受到广泛的关注，但其优异的性能只有在精确同步的条件下才能体现出来，在接收端即使很小的频率偏移也会引起误码性能的急剧下降，因而进行精确的载波同步对正常通信至关重要。因此，如何在低信噪比

4、/大频偏条件下，利用开销小的短导频序列实现短突发通信中有效的载波同步是一个关键问题。本文在研究近年来国内外数据帧结构和载波同步算法的基础上，首先给出了Turbo码的编译码原理以及对Turbo译码器进行适当的扩展，以满足联合迭代译码和载波同步的需要，并仿真分析了影响Turbo译码性能的因素。其次，研究了载波参数估计的理论界，在仅利用导频信息对载波参数估计进行理论界分析的基础上，推导了联合导频和数据信息的载波参数估计的克拉美罗界（CRB）以及修正的克拉美罗界（MCRB）。再次，根据已有的数据帧结构，基于时域相关算法提出了可变导频间距的数据帧结构，该数据帧结构通过灵活地改变导频间距来满足系统对估计

5、精度和估计范围的要求，并验证了其对短突发通信系统有很好的适用性。最后，提出了两种联合导频和迭代译码的载波同步算法，结合系统的要求，选择合适的数据帧结构，利用导频信息基于时域相关算法进行载波初始粗估计，再利用导频信息和译码软信息进行载波细估计，仿真结果表明，提出的两种算法仅利用很短的导频序列，就能校正较大范围的频率偏移，确保Turbo码能够正确的译码，且两种算法的复杂度较低，很适合短突发通信系统。关键词：导频载波同步Turbo码软输出帧结构万方数据AbstractWiththedevelopmentofcommunicationsystem,Wirelesscommunicationsyste

6、msarerequiredtoprovideservicesbasedonhighdataratesburst-modepacket-datatransmission,capableofoperatingatverylowSignal-to-NoiseRatioandlargeDopplerfrequencyoffsetconditions.Recently,pepoplepaygreatattentiontoShannoncodeforhighcodinggainandlowSignal-to-NoiseRatio,however,Shannoncode’sdecodingprocessi

7、sverysensitivetocarriersynchronizationerrors,requiringexactknowledgeofthecarrierfrequencyandphase,itisveryimportanceforcommunicationtoobtainaccuratecarriersynchronization.Therefore,itisakeythathowtorealizee