星载宽带变速率调制解调器中的载波同步和均衡技术的研究与实现

【摘要】：以星上处理和星上交换为核心的新型卫星通信系统是当今通信卫星研究与发展的主流。研究如何高效实现星上的变速率宽带解调,对宽带卫星通信系统的实际应用具有很大的现实意义。本文基于民用横向课题“星载宽带变速率调制解调技术”,针对多用户变速率宽带信号调制解调中解调端的载波同步、均衡以及帧同步模块进行硬件设计与实现,主要任务是在分析研究各载波同步和均衡算法的基础上,根据项目要求制定可实现方案,并对载波同步与均衡方案进行算法仿真和硬件实现。首先,本文介绍了载波同步的基本原理以及几种经典的开环和闭环算法,其中着重叙述了方案中所用的FFT算法和二阶判决锁相环法;其次,介绍了均衡技术中几种常用均衡算法的基本原理并进行了仿真比较,此外在考虑卫星群时延信道对宽带信号影响较大的情况下,研究了不同调制方式下自适应均衡对群时延的校正能力,以供方案设计时借鉴参考;再次,介绍了项目背景和提供的芯片与硬件资源,根据项目需求,指出全并行结构实现所需资源太大无法满足项目要求,提出了使用单路高速处理多路低速数据的载波同步与均衡模块总体设计方案,并进行了仿真验证;最后,基于上述理论,给出了FPGA实现细节,通过硬件调试,验证了方案的可行性。
【关键词】：宽带卫星 载波同步 均衡 FPGA
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN927.2