第二代数字卫星接收机定时同步的设计与实现

论文摘要

本文针对第二代数字卫星电视DVB-S2接收机中符号定时同步的实现算法及结构进行研究,对定时同步算法的性能进行了仿真比较,并对时域恢复的关键技术内插滤波算法和定时误差检测算法作了系统、详尽的分析,给出了硬件实现方案。先后分析了线性、分段抛物、拉格朗日三次等多种传统多项式内插滤波算法,通过仿真,给出了它们的性能及实现复杂度。分析了抗幅度扰动改进算法、多项式结合频域优化算法等几种内插滤波优化方法,并与传统内插滤波算法进行了性能比较。在定时同步环路中,分析了NDD-Gardner定时误差检测算法,并给出了一种定时误差检测的改进算法,此算法具有较好的抗抖动性能。在Matlab仿真基础上,提出了一套基于FPGA的设计方案,最后完成了电路的Quartus仿真和FPGA硬件电路实现。通过测试,整个电路性能达到了预期目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字电视概述
• 1.1.1 数字电视的优点
• 1.1.2 数字电视的标准和关键技术
• 1.1.3 卫星电视的优点
• 1.2 DVB-S2 系统简介
• 1.3 DVB-S2 的特点
• 1.4 本文的主要工作与内容安排
• 第二章 数字调制与解调
• 2.1 数字通信系统
• 2.2 调制方式
• 2.3 全数字解调
• 2.4 DVB-S2 数字卫星电视标准中的信号调制与解调
• 2.4.1 DVB-S2 中的信号调制
• 2.4.2 DVB-S2 中的信号解调
• 2.5 本章小结
• 第三章 定时同步研究
• 3.1 DVB-S2 接收端实现结构
• 3.2 通信中的定时恢复
• 3.3 内插分析
• 3.3.1 内插的原理
• 3.3.2 内插滤波器特性
• 3.3.3 内插滤波器实现
• 3.3.4 内插滤波器优化设计
• 3.4 定时误差检测
• 3.4.1 定时误差提取常用方法
• 3.4.2 Gardner TED 算法公式
• 3.4.3 Gardner TED 原理
• 3.4.4 一种改进的定时误差检测方法
• 3.5 数控振荡器
• 3.6 环路滤波器LPF
• 3.7 同步锁定
• 3.8 性能仿真
• 3.9 本章小结
• 第四章 定时同步的FPGA 实现
• 4.1 FPGA 电路实现
• 4.2 各模块FPGA 电路实现
• 4.3 FPGA 实现结果
• 4.4 实际调试
• 4.5 本章小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间研究成果