基于前馈结构的分段时钟同步研究与仿真-论文.pdf

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1、信号与信息处理doi：10．3969／j．issn．1003—3106．2015．07．09引用格式：张航，曾安辉．基于前馈结构的分段时钟同步研究与仿真[J2．无线电工程，2015，45(7)：31—34基于前馈结构的分段时钟同步研究与仿真张航，曾安辉(1．中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081；2．清华大学，北京100084)摘要针对数字无线通信系统中全数字接收机的采样时钟同步问题，在利用频域信息估计采样时钟误差的平方率算法的基础上，提出了基于前馈结构的分段时钟同步。通过分段计算数字基带采样信号的频域信息得到采样时钟

2、误差，再通过前馈结构对采样信号进行插值和抽取，实现采样时钟同步。仿真试验表明该算法适用于多径环境和突发通信。关键词时钟同步；时钟误差估计；立方插值；内插控制中图分类号TN926．2文献标识码A文章编号1003—3106(2015)07—0031—04ResearchandSimulationonFeed-forwardSegmentedTimingSynchronizationZHANGHang．ZENGAn．hui(1．The54thResearchInstituteofCETC，ShijiazhuangHebei050081，Chin

3、a；2．TsinghuaUniversity，Beng100084，China)AbstractThetimingsynchr0nizati0nproblemisvitaltodigitalreceiverindigitalwirelesscommunicationsystem．Inthispaper，weproposedafeed-forwardsegmentationtimingsynchronizationmethod，basingonthefrequencyinformationofsquaresamplingdata．Thesy

4、nchronizati0nalgorithmgetsthesamplingerrorbycomputingthefrequencyinformationofdigitalbasebandsamplingsignalwithsegmentedmethod，andcompletessynchr0nizati0nusingthefeed·forwardstructurewiththeinterpolationanddecimation．Simulationre—suhsshowthemethodisapplicabletothemuhipath

5、channelandbursteommunication．Keywordstimingsynchr0nization；timingerrorestimate；cubicinterpolation；interpolationcontrol段时钟同步方法，该算法使用分段估计采样时钟误0引言差的策略，能够在较强多径干扰的条件下较好地跟在数字无线通信系统中，通过数字信号处理的踪采样时钟频率偏差引起的采样时钟相位变化，抵方法实现采样时钟误差估计及码元符号同步是十分抗了多径引起的频率选择性畸变；同时该算法处理重要的。Gardner提出的无数据辅助时钟

6、误差检测时延小，可应用于突发通信系统中。算法在高斯信道环境下具有时钟误差检测范围宽、1系统模型性能稳定和计算复杂度较低等优点¨。但Gardner算法收敛时间较长，不适用于短时突发通信系统。对于单载波QPSK调制的信号，其发送端的数文献[2，3]提出了改进的Gardner算法，采用将接收字基带信号为：数据先存储后循环处理的策略，解决了Gardner算N一1f(n)=∑8gT(nr)。(1)法收敛时间长的问题，Gardner算法还易受多径干扰的影响。M．Oerder和H．Meyr提出了一种利用频域式中，。为发射端码元符号；g()为发送端成形滤

7、信息估计时钟误差的平方率算法，该算法假设采样波器的响应函数；T为码元符号的周期。时钟频率偏差很小，可忽略其对时钟同步的影响，利在加性高斯白噪声信道下，接收端数字基带信用平方率算法可以估计一段时间内的采样时钟相位号为：偏差。以上传统算法在非高斯信道和突发通信r(f)=∑ang(t-nT-~T)eJ(2~”+Ⅳ(t)。(2)中性能较差。收稿日期：2015-04—06本文针对以上问题，提出了一种前馈结构的分基金项目：国家科技重大专项基金资助项目(2014ZX03006-003)。2015年无线电工程第45卷第7期31信号与信息处理式中，an为发

8、射端的码元符号；g(t)为发送和接收成数据包含Ⅳ个采样点。形滤波器的总响应；T为码元符号的周期；N(n)为利用数据平方残留的采样时钟信息估计得到该复加性高斯白噪声；s为发射机和接收机间的归一段