单多载波通信系统中载波同步技术的研究与实现

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1、爲姑字觀＾專圍硕±学位论文胃圍．麻；圓单／多载波通信系统中载波同步技术的研究与实现ＩＨ作者姓名任处｜取新、宫丰奎教援—学校剥币姓名、＿取疏张映南高工Ｓ８｜企业别巧姓名、＿—＿ＸＳＭ±２申请学位类别＿＿—Ｉ学校代码１０７０１学号１３０１１饥４３０分类号ＴＮ９１密级公井西安电子科技大学硕：±：学位论文单／多载波通信系统中载波同步技术的研究与实现作者姓名：任文龙领域：电子与通信工程学位类别；工程硕±学校导师姓名：、

2、职称宫丰奎教授企业导师姓名、职称：张映南高工学院：通信工程学院提交日期：２０１６年２月ResearchandImplementationofCarrierSynchronizationinSingle-carrierandMulti-carrierCommunicationSystemsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandComm

3、unicationsEngineeringByRenWenlongSupervisor:GongFengkuiProfessorZhangYingnanSeniorEngineerFebruary2016西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）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作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的

4、学位或证书而使用过的材料。与我同工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了谢意。一切法律责任学位论文若有不实之处，本人承担。、试扯山＇３本人签名；佐ｋ旅日期；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，旨Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交、，论文的复印件，允许查阅借阅论文；学校可１＾公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保

5、证，获得学位后结合学位论文研巧成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在＿年解密后适用本授权书。＿本人签名：也表啦导师签名：Ｉ抑Ａ巧兴山、端日期：：日期摘要摘要单载波系统和正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）系统是目前应用非常广泛的两种传输体制，单载波系统的优势在于峰均比较小，OFDM技术的优势在于频谱利用率较高，目前也有部分标准中采用了单载波和OFDM并存的方案，载波频偏估计一直是一个热点研究问题，多

6、普勒频移和系统晶振频率偏差都会引起载波频偏，载波频偏会引起载波间干扰进而影响接收机性能，因此准确的载波同步是接收机正常工作的保证，现有的算法存在估计范围不足或算法复杂度过高等缺点，本文针对应用于卫星通信的SC-FDE体制和第二代地面数字视频广播系统，分别研究了两种系统下的载波同步技术并在FPGA上实现，本文主要完成的工作如下：1.总结了单载波通信系统的技术背景和最新进展，本文所研究的单载波系统模型为单载波频域均衡（SingleCarrierFrequencyDomainEqualization，SC-FDE）系统，介绍了S

7、C-FDE系统的基本框架和数学模型，在此基础上研究了SC-FDE系统中的载波同步技术；总结了国内外移动多媒体广播技术背景和进展，着重分析了DVB-T2系统，给出了DVB-T2系统的基本框架和数学模型。从数学角度分析了载波频偏对上述两种系统性能的影响，指出了载波同步技术的重要性。2.研究了单载波通信系统中的载波同步算法。本文对现有单载波系统的频偏估计算法的估计范围做了分析，对一种特定帧结构的SC-FDE系统提出了一种低复杂度的载波频偏估计算法，结合了利用CP估计的方法和基于导频的前后相关迭代的算法，并对该算法进行了仿真，为了

8、便于在FPGA上实现，在硬件实现的过程中，采用了只做粗估计并多次取平均的方案，并进行了系统级测试。3.研究了DVB-T2系统中的载波同步问题，首先介绍了DVB-T2系统中相对于DVB-T系统提供的更加丰富的导频资源，其新增P1符号可以用于快速定时同步和载波频偏估计。本文分别对整数倍和小数倍频偏估进行了研