TDD模式下的低信噪比通信系统基带设计与实现.pdf

《TDD模式下的低信噪比通信系统基带设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目TDD模式下的低信噪比通信系统基带设计与实现专业学位类别工程硕士学号201222010727作者姓名杨飞指导教师杨拥军副教授分类号密级注1UDC学位论文TDD模式下的低信噪比通信系统基带设计与实现杨飞指导教师杨拥军副教授电子科技大学成都申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程

2、提交论文日期2015.03论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月26日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFLOWSNRCOMMUNICATIONSYSTEMBASEBANDINTDDMODEAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YangFei

3、Advisor:AssociateProfessorYangYongjunSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，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作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论

4、文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要在天线的微波毫米波通信传输中，当发送的载波的频率较高（如60GHz）时，天线的主瓣会变得很窄，这使得天线之间自动对准变得极为困难。为提高天线自动对准的概率，让天线在对

5、上第一旁瓣时就能够完成通信，需设计一种在信噪比较低时依然能够正常工作的无线通信系统。通信条件主要存在大频偏、低信噪比以及短周期TDD等特点，针对这一系列的问题，本文研究、设计并实现了一套可应用于当前环境下的TDD无线通信系统。系统主要包括TDD时隙同步、频偏估计以及PN序列的相关等模块。首先介绍了课题的研究背景及意义，以及TDD时隙同步、频偏估计、低信噪比通信等技术的研究现状。接下来对课题的指标如信噪比大小、误码率、频偏范围等进行了介绍与分析，探讨了当前已有算法的可行性，并根据以上分析提出了系统的总体技术方案。之后基

6、于单音信号在频域的特性以及PN序列的相关特性，结合对课题指标的分析，在MATLAB/Simulink平台上对低信噪比通信系统进行了建模和仿真，得到了一个可实现的仿真方案。最后在仿真的基础上，用VerilogHDL逻辑代码实现了低信噪比通信系统，并完成了最终的测试工作。在仿真设计中，采用Simulink仿真工具可以实现系统模块化的仿真工作。仿真主要研究分析了PN序列在不同信噪比条件，不同的频偏环境下的相关算法性能，综合考虑时间以及资源等因素，最终选择了7bit的PN序列在频域完成相关运算。在系统实现中，将低信噪比通信系

7、统主要分为了控制信号产生模块、TDD同步模块、发射机以及接收机模块。主要详细介绍了同步模块、频偏估计模块和PN序列相关模块的实现。经过功能仿真、综合等步骤后在FPGA开发板上测试了系统的性能，测试结果表明系统符合课题的指标要求。本文研究并设计实现的低信噪比通信系统，在TDD模式的周期为4ms，频偏范围达到±1MHz，信噪比为-30dB的通信条件下，可实现码率2.5kbps，误码率低-3于10的通信传输。关键词：低信噪比，频偏估计，TDD同步，PN序列相关IABSTACTABSTRACTInthecommunicati

8、ontransmissionofantennaswithmicrowaveandmillimeterwave,themainlobeoftheantennaswillbecomequitenarrow,whichmakesitextremelydifficulttotheantennas’automaticalignmentwhenthefre