CDMA卫星通信中的同步技术研究

论文摘要

随着卫星通信技术的不断发展,CDMA低轨道小卫星通信系统越来越受到重视。卫星信道多普勒效应造成的接收信号频率偏移是低轨道小卫星通信的特点之一。本文对大多普勒频移情况下,伪码捕获和载波频率同步估计的相关技术进行了研究。由于多普勒频移是低轨道小卫星信道传输的特点,本文首先从卫星移动信道的传输特性出发,分析了多普勒效应的形成及其特性,以及多普勒效应对传输信号的影响;在此基础上,对扩频码的捕获技术和最大似然准则的统计信号处理理论进行了分析;之后简要介绍了CDMA通信系统原理和信号模型,特别对同载波频率估计密切相关的扩频序列同步方法进行了分析;从多普勒载波频偏对CDMA接收信号的影响入手,提出了分段匹配滤波器和循环累加码捕获环路相结合的方法进行扩频码的捕获,并对该方法的性能进行了分析和仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 卫星通信系统简介
• 1.2 低轨卫星通信系统
• 1.2.1 LEO 卫星通信的基本特点
• 1.2.2 LEO 卫星通信的优缺点
• 1.2.3 中国小卫星的发展概况
• 1.3 卫星通信中的关键技术
• 1.3.1 小卫星通信系统中的关键技术
• 1.3.2 DS-CDMA 低轨卫星通信系统中的关键技术
• 1.3.3 同步技术
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 卫星信道
• 2.1 卫星信道模型
• 2.1.1 传输特性
• 2.1.2 信道模型
• 2.2 多普勒频移
• 2.3 多普勒频移对同步性能的影响
• 2.3.1 码频率偏移的影响
• 2.3.2 载波频率偏移的影响
• 第三章 DS-CDMA 卫星通信系统模型及同步技术
• 3.1 系统模型
• 3.2 伪码捕获技术
• 3.2.1 单驻留时间的串行捕获方案
• 3.2.2 多驻留时间串行捕获方案
• 3.2.3 并行捕获方案
• 3.2.4 数字匹配滤波器捕获方式
• 3.2.5 大步进延迟锁定环快速捕获方案
• 3.3 载波同步相关理论
• 3.3.1 信号的相位估计
• 3.3.2 信号频率的估计
• 第四章 系统的同步方案设计
• 4.1 同步模型
• 4.2 初始同步设计
• 4.2.1 分段匹配滤波器同步性能分析
• 4.2.2 循环累加捕获环路
• 4.3 剩余频偏的补偿
• 4.3.1 AFC 鉴频器
• 4.3.2 环路滤波器
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果