基于时延-多普勒域信号稀疏性的OTFS帧同步算法

针对单导频结构的正交时频空(orthogonal time frequency and space,OTFS)调制系统接收信号特性,提出了一种基于时延-多普勒域的帧同步算法,该算法无须在发送信号中插入前导码,而是利用单导频OTFS帧结构特征,通过计算接收信号在时延-多普勒域的稀疏度并结合单导频位置的变化对帧同步位置进行判断。仿真实验结果表明,所提方案在高信噪比下有一定性能优势,且随着移动速度的增加,所提方案相较于对比方案的性能优势更加明显,因此,更适合应用于高速甚至超高速移动通信场景中。

一种适用于散射通信的联合帧同步和频偏估计算法研究

针对对流层散射通信中存在的多径衰落以及收发两端频偏,对一种适用于对流层散射通信的联合帧同步和频偏估计算法进行了研究;设计了一种适用于对流层散射通信的新型同步帧结构,其在帧同步信息前增加了周期循环PN序列用于辅助判决,能够提高衰落信道下的信号起点捕获概率;采用基于FFT的部分相关频域捕获算法,搜索最大相关值和频偏索引,同时完成了帧同步和频偏估计;在多径衰落和频偏影响下实现了联合帧同步和频偏估计算法;仿真结果表明:在衰落速率5 Hz,频偏1000 Hz散射信道下,正确捕获到帧同步信息概率在-4 dB信噪比下仍可达到90%以上,且频偏估计偏差在0.4 Hz以内。

基于云导播系统的音视频实时帧同步技术研究

随着多媒体的影响范围不断扩大,传统多机位场景解决方案已经不能满足要求。提出一种基于云导播系统的音视频实时帧同步技术方案,探讨音视频媒体流实时帧同步下的异地多机位直播应用场景。

一种新的低信噪比下的突发帧同步方法

帧同步是系统接收机进行解调的基础,只有获得正确的帧同步,才能从接收的数据流中识别出帧的起始时刻和结尾时刻,正确地恢复帧信息,实现对数据信息的处理。通过对已有DVB-S2帧同步方案进行研究,提出一种基于B-GPDI帧同步改进算法的方案。与原有方法进行对比,该方案在低信噪比下更能提高帧同步正确检测概率并降低帧同步虚警率,快速准确完成同步。

首次火星探测任务遥测帧同步参数设计

针对深空探测任务的遥测帧同步问题,结合深空测控设备帧同步器实际参数结构,推导了平均正确入锁时间解析式。根据深空任务重要阶段中器地通信时长短的特殊需求,提出了采用数据有效处理时间占比的数据有效率定义和计算方法,用于计算帧同步器在不同链路通信时长下的综合性能。分析了平均正确入锁时间和数据有效率两项指标的特点和不足,提出通过设定数据有效率阈值再由平均正确入锁时间选优的参数设计方法。最后,根据首次火星探测“天问一号”任务链路条件,给出了最佳帧同步参数,结果表明参数在我国深空站应用效果良好,方法有效。

基于双曲调频信号的水声通信帧同步方法

水声通信中收发两端的相对运动会引起多普勒效应,严重的多普勒效应将极大地影响通信系统性能。针对多普勒效应对水声通信信号的影响问题,利用双曲调频信号对多普勒频移的不敏感性,提出了一种基于时域叠加上扫频和下扫频双曲调频信号作为前导信号的水声通信帧同步方法。通过接收端配置2个并行相关器对带有前导信号的接收信号进行匹配滤波,并根据2个相关峰的偏移时延差实现精确的多普勒因子估计,利用线性插值方法进行重采样,减弱多普勒效应对水声通信性能的影响。仿真结果表明,在实测多途信道条件下,该方法可以实现多普勒因子精确估计,有效提高收发端相对高速运动条件下的水声通信性能。

一种改进的分段式互相关帧同步检测方法

通过研究载波偏移情形下的分段式互相关帧同步检测方法的特性,提出一种改进的分段式互相关帧同步检测方法。所提方法在增加相对较少的计算量的基础上获得了更优的检测性能,同时有效地降低了现有方法的虚警概率。相比现有方法,在低信噪比大载波偏移情况下,所提方法能够获得约1 dB的性能增益。

移动水声通信的3种帧同步方法性能分析

移动水声通信中收发两端的相对运动会导致通信信号出现时间压缩或扩展而产生多普勒效应,较大的多普勒频偏将引起严重的载波频率偏移,影响通信系统性能。通过帧同步进行多普勒因子准确估计与补偿,是实现移动水声通信的重要基础。本文分别研究了利用LFM信号、m序列信号、HFM信号的3种帧同步方法,给出了实现原理,并针对AWGN信道和实测多途衰落信道,分别从信噪比、信道特性、相对多普勒速度、计算复杂度等方面,对比分析了3种方法在不同条件和应用环境的多普勒因子估计性能。仿真结果表明,3种方法各有优势,均可适用不同的移动水声通信应用环境。相对而言,双HFM信号同步方法多普勒估计精度高、数据传输速率快、计算复杂度低、稳健性强,可以实现复杂信道移动水声通信的帧同步。

AOS系统中的帧同步技术性能分析与仿真

为提高高级在轨系统(AOS)中数据传输的可靠性,对AOS帧同步技术进行研究。在分析了帧同步状态转移过程中可能出现的漏检现象与虚警现象的基础上,采用经典Z变换方法,研究了选取不同长度的附加帧同步标记、前方保护时间和后方保护时间对帧同步入锁时间、误锁概率、误锁后最快解锁概率和帧同步保持时间等重要性能参数的影响,并给出了仿真结果。最后给出了不同误码率下AOS帧同步参数选取的建议值,为实际应用提供参考.

基于FPGA的帧同步器的设计与仿真

帧同步器在遥测接收系统中占据着十分重要作用。帧同步器的精确性直接决定遥测系统解调数据的正确性,是影响遥测系统的可靠性重要因素。首先,介绍了帧同步器的原理进行。然后,讨论了几种可以作为帧同步码组的码组。最后,对基于FPGA的帧同步器进行设计和仿真。仿真结果表明,这种帧同步器具有低复杂度、高可靠性和高灵活性等优点。

AOS可变帧长的帧同步方案的研究

通过对AOS标准的研究，设计了AOS可变帧长的帧格式，将可变帧长的帧同步过程分为四种基本状态，并在漏检、虚警现象的基础上研究了基本同步方案方案和抗衰落帧同步方案的归一化帧同步保持时间，通过仿真说明了空间信道下，抗衰落帧帧同步方案更优。

一种非合作通信帧同步分析方法

针对广泛使用的集中式插入法或间隔式插入法帧同步,在非合作通信帧长和帧同步码未知的情况下,提出了一种对含误码数据序列的帧同步分析方法。通过建立分析模型,在识别序列有效帧长的基础上,利用相关峰值确定帧同步码位置,进而完成帧同步码的识别。相比于现有的帧同步分析方法,在适用范围和识别性能方面有较大提升,有更强的容错性能,并且能同时适用于短同步码和长同步码的分析。

基于似然比的帧同步码盲识别

针对数字通信中未知线路的帧同步问题，文章提出了一种基于似然比的帧同步码盲识别算法。该方法将码字序列排列成矩阵形式，利用帧同步码和码字序列的似然比分量的差异性，首先识别出帧长，继而识别出帧同步码。仿真结果表明，该算法具有较高的容错性能。

基于一阶累积量的帧同步码的盲识别

为了获取数字通信中未知线路的帧同步信息,提出了一种基于一阶累积量的帧同步码的盲识别方法。该方法通过对帧同步问题建模,利用帧同步码和码字序列的一阶累积量对含误码的序列进行分析,识别出帧长,继而识别出帧同步码。仿真实验表明,该方法对误码率有较高的容错性能,在误码率较高时,仍具有良好的识别效果。

基于可编程器件的PCM基群帧同步提取的研究

首先分析了PCM帧同步脉冲提取的一般性原理.在此基础上,针对复杂可编程器件的特点提出了一种新的帧同步脉冲提取的实现方法;在Quartus 2.1开发软件环境下,应用VHDL语言,在复杂可编程器件EPM7064SCL44-5上,实现了所提出的设计.该系统将所有的硬件电路集成在1个芯片上,其功能经过仿真验证,结果与预期的帧同步脉冲输出的时间间隔相一致.该系统可以在不改变整体结构的基础上,进行升级和维护.

SDH系统帧同步的研究与ASIC实现

介绍了SDH系统中的帧同步器的设计思想,依据ITU-T关于SDH技术体制的建议,分析并计算了STM-1帧同步器的几个重要参数,选择了合适的帧同步码组。并在此基础上,采用ASIC设计方法设计实现了用于SDH系统的STM-1的并行帧同步器,并进行了仿真模拟。

基于高阶统计处理技术的m-序列帧同步码识别

该文针对保密通信体制下帧同步码识别问题,在对m-序列采样后的三阶相关函数(TCF)和偏三阶相关函数进行研究的基础上,首次提出了基于偏三阶相关函数峰值特性的识别方法分析和判断帧长。该方法首先对同步码各位上的序列进行偏三阶相关函数运算,然后利用m-序列采样后的偏三阶相关函数峰值相似度高的特性区分信息码和同步码,最后通过进一步运算得到同步码的码长和起始位。仿真实验表明:该方法能够利用较少的数据快速准确地识别出帧同步码,并具有良好的容错性能。

基于相关滤波和哈达玛变换的帧同步码识别

为从侦收到的信息中得到帧同步码,提出了基于相关滤波及哈达玛变换的识别方法。该方法先利用二次相关滤波区分信息码和帧同步码,然后利用哈达玛变换压缩数据处理量识别出帧长,最后通过模糊匹配法进一步识别出同步码的同步起始位和码型。仿真结果表明:在较高误码率的影响下,该方法可以利用较少的数据量快速准确地建立帧同步,并具有较好的识别效果。

LTE低复杂度子帧同步及在扫频仪中的应用

3Gpp长期演进(long term evolution,LTE)技术中主同步信号是一组复小数序列,这使得子帧同步的运算量非常大。介绍了主同步信号的构成,分析了同步信道滤波器对子帧同步性能的影响。提出了通过量化近似本地主同步信号以减少LTE子帧同步运算量的方法,并在AWGN(additive white guassian noise)和LTE标准中的EVA(extended vehicular a model)多径信道环境下对此方法进行了仿真。仿真表明量化本地主同步信号不会影响小区主同步码号的识别,对FFT窗定时检测性能影响也非常小。通过运算复杂度分析,当把本地主同步信号量化为2bit后,该方法所需乘法和加法次数较量化本地主同步信号前分别降低约98.8%和70.3%。在不同信噪比和载波频偏环境下的仿真结果表明该低复杂度子帧同步方案可应用于信噪比大于0,初始载波频偏小于4 kHz,最大多普勒频移小于100 Hz的环境中。最后在FPGA上对此低复杂度子帧同步方法进行了实现,并成功应用于TDD-LTE扫频仪中。

激光通信系统中多脉冲位置调制帧同步的实现

为了解决激光通信中符号同步传输效率低问题,采用了超帧同步取代符号同步方法。在分析多脉冲位置调制码型和帧长的特点基础上,详细分析了不同的组合巴克码做多脉冲位置调制超帧同步码的方法,计算了不同长度帧的同步码长度。仿真结果表明,这种方法能实现二进制数据的正确解调。该研究结果对提高激光通信同步性能具有一定的理论参考价值。