面向c-docsis协议的高阶qam载波恢复技术研究

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1、ｒ一３■Ｉ一ｊ－―扛‘、：■＇－．．＇Ｖ，；．Ｉ？：｝坤巧知？觀每硕±学位论文＇气的沪！礫面向Ｃ－ＤＯＣＳＩＳ协议的高齡ＱＡＭ载波恢复技术研究２作者姓名张梦钮指就师姓名、职赖李勇就静捂申请学位类别工学硕±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＾＾标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事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。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任车：日期；本人签名轉也Ｊ西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目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，Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文、全部或部分内容

3、，允许采用影的复印件，允许查阅借阅论文；学校可＾＾公布论文的印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论。大学、，署为西安电子科技文明专利等成果名单位发。保密本授权书的学位论文在＿＿年解密后适用＾飾：本人签：导师签名名．乂：）—ｂ，ｈ人日期：日期过＾学校代码10701学号1301120117分类号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文面向C-DOCSIS协议的高阶QAM载波恢复技术研究作者姓名：张梦钰一级学科：信息与通信工程二级学

4、科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：李勇朝教授学院：通信工程学院提交日期：2016年3月Researchonhigh-orderQAMcarrierrecoverytechnologyforC-DOCSISprotocolAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByZhan

5、gMengyuSupervisor:LiYongzhaoProfessorMarch2016摘要摘要有线电缆数据服务接口规范（DOCSIS，DataOverCableServiceInterfaceSpecification）是混合光纤同轴电缆网（HFC，HybridFiberCoaxial）中得到广泛支持的标准协议之一。随着应用需求的不断发展更新，2014年美国Cable-Labs正式发布了最新的C-DOCSIS协议规范。高阶QAM调制解调是C-DOCSIS协议物理层下行信道所涉及的关键模块，其中的载波

6、恢复技术决定了系统能否实现良好的解调性能。随着调制阶数变高，星座图尤为密集，此时系统对于频率偏移和相位抖动十分敏感，对载波恢复技术的要求也就越来越高。本文首先以C-DOCSIS协议物理层下行信道为背景，研究了几种经典的载波恢复算法。分析表明现有算法存在无法兼顾频偏同步范围、载波恢复时间、相位抖动大小三项指标的问题。为了解决此问题，本文针对C-DOCSIS协议物理层下行信道开展了高阶QAM载波恢复算法的研究，主要工作包括：1.提出了一种改进的鉴频鉴相器（PFD，PhaseAndFrequencyDetect

7、ors），并对其窗口结构进行了设计。通过改变“保持”和“跟踪”状态的切换条件，使得PFD输出更大的直流分量，从而有效提高了环路的收敛速度，缩短了载波恢复时间。2.设计了一种多门限载波恢复算法，该算法分为粗同步、过渡阶段、细同步三个模式，采用自动模式切换控制机制（AFC，AutomaticFrequencyControl）检测合适的模式切换时间。首先通过极性判决算法实现快速粗同步，再切换到改进的简化星座算法（MRC，ModifiedReducedConstellation）进一步减小频偏抖动，最后利用带加权

8、DD的算法（WDD，WeightedDirectedDecision）完成细同步，从而获得很小的相位抖动。3.通过结合1和2，本文最终得到了一种基于PFD的多门限载波恢复算法。它将改进的PFD思想引入了多门限载波恢复算法，充分结合了改进的PFD算法频偏同步范围大，载波恢复时间短以及多门限载波恢复算法相位抖动小的优点。该算法能够兼顾频偏同步范围、载波恢复时间、相位抖动大小三项指标，是一种综合性能良好的高阶QAM载波恢复算法。关键