一种采用可变同步帧的OFDM符号定时同步算法

符号定时同步是正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统中最为关键的同步之一。针对现有的基于数据辅助类的同步算法中帧头存在持续时间长、抗噪声性能差和对载波频偏敏感等问题,提出了一种可变长度的同步帧结构,采用滑动差分相关算法完成符号定时同步。仿真结果表明,提出的同步帧结构持续时间短于一个OFDM符号周期,并且训练序列长度可以通过估算信噪比大小而灵活控制。同时,所提算法在归一化载波频偏为12(远远超过晶振的误差范围±10-5)的情况下正常工作;在高斯白噪声和多径衰落信道中都有较好的性能,且其流水线结构易于硬件实现。

基于FPGA的GPS接收机位同步帧同步设计与实现

为了能在GPS接收端获取正确导航电文,研究了GPS接收机位同步、帧同步的基本原理和实现方式。提出一种采用FPGA来实现位同步、帧同步系统的设计方案。使用Xilinx开发软件,通过Verilog代码完成对位同步、帧同步的设计并在硬件平台上进行调试。通过Chip Scope和逻辑分析仪进行验证,结果表明该设计方案正确可靠,满足设计要求。

一种新型OFDM同步帧结构的研究

本文提出一种基于OFDM信号的同步帧构造方法,该结构主要改变是在前导同步结构,将原有的OFDM符号的前导结构用伪随机码替代,较已有的OFDM帧结构(802.11a标准中),该帧结构能将同步时间缩短。在相同的信噪比条件下提高同步精度。本结构特别适用于突发和连续传输的OFDM系统中,在工程应用上取得很好的效果。

OFDM系统中同步帧头的设计

介绍OFDM的主要思想和同步技术,在Schmidl和Cox的同步方案和IEEE 802．11a的同步方案的基础上提出一种新的同步帧头,并通过MATLAB仿真对构成sync段的PN序列的自相关和峰均功率比进行分析。仿真结果表明,同步帧头具有较好的自相关性能,降低了峰均功率比。

一种实用串行同步帧发送通信接口

本文给出了一个实用ＭＣＳ－５１单片机系列串行口功能扩展接口电路，它可以对ＲＡＭ里的数据按帧不间断地串行发送，其帧的格式内容可由用户事先达成协议。该接口电路只需在软件上稍加改正即可用在其它任何单片机串行口功能扩展上。

针对误码扩散的同步帧头检测的算法研究

本文针对自同步扰乱序列产生的误码扩散,设计并实现了可以用于传输高速率和高稳定度数据的同步帧头检测器,内容包括对数字信号在解扰过程中造成的误码扩散程度及其给同步帧头检测所带来影响的分析以及同步帧头检测器的具体实现,该设计在一定程度上解决了在猝发数据实时传输的过程中,解扰时出现误码扩散的情况下,接收端无法检测出数据中的同步帧头,造成数据丢失,以及简单的帧头检测电路无法满足高速数据传输过程中瞬时运算量过大的问题。

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。

基于基音同步帧叠接的吴语语音合成

吴语语音和普通话一样,也是由声母、韵母和声调这三个要素构成。语音的平稳段存在于韵母中,波形具有周期性,周期的变化趋势决定语音的声调;非平稳段包括声母、过渡音和鼻音。根据这些特点,提出了一种利用基音同步帧和声调曲线来合成语音的新方法PSFC,并用该方法合成吴方言。实验表明,该方法简单实用,合成语音有较好的自然度和可懂度。

基于变长帧的无线传感器网络时间同步算法

为降低无线传感器网络同步过程中的能量消耗,加快实现全网络时间同步的收敛速度,提出基于变长帧的时间同步算法。利用精短同步帧结构对时间信息进行压缩,采用短帧、完整帧交替转发保证同步精度,使被同步节点自主判断接收信息的完整性,并通过请求重传机制应对同步过程中的完整帧丢失问题。分析结果表明,实现全网同步的收敛时间与同步开销成正比,变长帧时间同步算法通过去除同步时间数据中的冗余信息,可有效缩短该收敛时间。传感器节点同步实验结果表明,该算法适用于多种时间同步模型,在保证传感网同步精准度的前提下,可减少同步数据通信量,提升能量效率。

一种基于FFT的联合帧同步和频偏估计算法

该文提出了一种基于FFT的联合帧同步和频偏估计算法,可有效地消除频偏对帧同步性能的影响,频偏估计范围可达一只。／2～Rs／2。计算机仿真表明,当存在频偏时,该算法的帧同步性能优于目前已知算法的性能。

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。

基于连续性判别的并行帧同步系统

目前关于并行帧同步方案的研究大多是针对某种具体应用的,结论缺乏一般性.同时一些新出现的帧同步问题(如10G以太网中66B码的帧同步)具有一些新特点.本文提出了一种新的并行帧同步系统构成模式MCSCI,它采用连续性判别的方法进行同步码位搜索.当将MCSCI用于66B码帧同步时,和现有模式相比以较小的面积开销获得了最佳性能.本文在理论分析和计算机仿真的基础上,研究了一系列典型参数下新旧并行帧同步系统的性能,结果表明MCSCI具有广泛的应用前景.

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。