成都理工大学工程技术学院本科毕业论文自适应载波同步及其Matlab仿真作者姓名:专业名称:指导老师:年月日摘要自适应滤波算法的研究是现在社会自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一。
找寻收敛速度快,计算简单,数值稳定性好的自适应滤波算法是研究人员不断努力追求的目标。
本设计在论述自适应滤波基本原理的基础上,说明了几种当前几种典型的自适应滤波算法和应用。
并对这几种典型自适应滤波算法的性能特点进行简单的比较,给出了算法性能的综合评价。
载波同步是无线通信接收机的主要功能之一,其对通信系统质量的提高至关重要。
随着新算法涌现和芯片处理速度的提高,不同的解决方案不断的提出。
自适应载波同步是一种依据自适应算法的同步方法,内容新颖。
本课题在介绍自适应算法和载波同步问题的基础上,详细讨论了平方差分环路法和锁相环路法,具体包括代价函数、代价函数的导数、迭代公式和原理图等,并在论文的第三部分给出了这两种方法的Matlab仿真。
仿真结果验证了这两种方法在跟踪载波相位方面是满足要求的,且收敛速度较快。
关键词:自适应滤波载波同步平方差分环路锁相环路法AbstactThe research of adaptive filtering algorithm is one of the most activity tasks, the goal that researchers want to pursue is to find an adaptive filtering algorithm that converge fast and compute simplely. Based on the basis adaptive filtering principle, this paper introduces several typical adaptive algorithms and applications, then compares those algorithm's characters and gives the orithm performance evaluation.Carrier synchronization is one of the main functions of Wireless communications receiver,it is essential for the improvement in the quality of the communication system. With the emergence of new algorithms and the speed improvement of chip processing, different solutions is proposed continuously. Adaptive carrier synchronization is a synchronization method based on adaptive algorithms, and its content is innovative. Based on the introducing of adaptive algorithm and carrier synchronization, this issue has a detailed discussion of the square difference method and the PLL loop method, including its cost function, cost function derivative, iterative formula and schematic, etc. And the third part of the paper gives two methods of Matlab simulation.Simulation results show the two methods with tracking the carrier phase is to meet the requirements, and convergence speedly.Keywords:adaptive filter, carrier synchronization, differential circle square , phase-locked loop method目录摘要................................................................... 错误!未定义书签。
Abstact .............................................................. 错误!未定义书签。
引言................................................................... 错误!未定义书签。
1自适应算法的基本原理............................ 错误!未定义书签。
1.1信道.............................................. 错误!未定义书签。
1.2信道的数学模型.......................... 错误!未定义书签。
1.3衰落模型分类.............................. 错误!未定义书签。
1.3.1莱斯和瑞利衰落模型........... 错误!未定义书签。
1.3.2确定性衰落信道模型........... 错误!未定义书签。
1.3.3频率选择性确定性衰落信道模型错误!未定义书签。
1.4论文的信道模型.......................... 错误!未定义书签。
2自适应载波同步基本原理........................ 错误!未定义书签。
2.1自适应算法基本原理.................. 错误!未定义书签。
2.2典型的自适应算法...................... 错误!未定义书签。
2.3自适应载波同步-平方差分环路方法错误!未定义书签。
2.3.1代价函数............................... 错误!未定义书签。
2.3.2代价函数的导数................... 错误!未定义书签。
2.3.3迭代公式............................... 错误!未定义书签。
2.3.4算法原理图........................... 错误!未定义书签。
2.4自适应载波同步-锁相环路方法错误!未定义书签。
2.4.1代价函数............................... 错误!未定义书签。
2.4.2代价函数的导数................... 错误!未定义书签。
2.4.3迭代公式............................... 错误!未定义书签。
2.4.45算法原理图........................ 错误!未定义书签。
3自适应载波同步的Matlab仿真 .............. 错误!未定义书签。
3.1平方差分环路法Matlab仿真.... 错误!未定义书签。
3.1.1仿真代码............................... 错误!未定义书签。
3.1.2仿真结果............................... 错误!未定义书签。
3.2锁相环路方法的Matlab仿真.... 错误!未定义书签。
3.2.1仿真代码............................... 错误!未定义书签。
3.2.2仿真效果............................... 错误!未定义书签。
总结................................................................... 错误!未定义书签。
致谢................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献........................................................... 错误!未定义书签。
引言移动通信是当前社会发展最快、应用最多和最前沿的通信领域之一。
有数字蜂窝移动通信系统和数字蜂窝移动通信系统;现在是3G和未来移动通信系统,所用通信系统中信道有着举足轻重的重要性,我做的这个自适应载波同步就是该系统中较重要的一部分,更近一步说明了信道均衡的重要和广泛性。
在该次毕业设计中我把信道原理,模型,类型,自适应算法,信道均衡作了简单的介绍,再通过Matlab仿真作出图形更形象的说明了信道的工作原理。
通过这次设计使我们能适应现代社会通信事业快速发展的需要,并对移动通信原理、数字移动通信系统、数字移动通信技术与工程、个人通信有较深刻的理解。
通信系统中,一般情况下,发射机和接收机要使用同一频率的载波,并且在理想状态下,发射信号的载波频率是完全已知的。
但是即使是很贵的振荡器时间长了也会产生频率漂移,所以我们需要一个方法来校准发射机振荡器和接收机振荡器频率。
所以本文中用一个自适应部件来有效地收敛到一个准确值:接收信号和本地产生的正弦信号之差的平方(平方差分环路)和锁相环路法。
1 自适应算法的基本原理1.1 信道信道是指信号的传输媒介,虽然这种定义很容易懂,但在通信系统的分析研究中,为了简化系统模型和突出重点,常常根据所研究的问题,把信道范围适当扩大。
就把这种扩大范围的信道称之为广义信道,而把仅包括传输媒介的信道称为狭义信道。
广义信道是从信号传输的观点出发,针对所研究的问题来划分信道。
如:天线与馈线、功率放大器、滤波器、调制器与解调器、混频器等。
在模拟通信系统中,主要是研究调制和解调的基本原理,其传输信道可以用调制信道来定,调制信道的范围是从调制器的输出端到解调器的输入端。
而在数字通信系统中,主要关心编码和译码,可用编码信道来定义,编码信道的范围是从编码器的输出端到译码器的输入端;编码器是把信源所产生的消息信号转变为数字信号,译码器则是将数字信号恢复成原来的消息信号。
图1.1无线信道框图狭义信道是指仅包括传输媒介的信道,如:架空明线、电缆、波导、电磁波等。
其实狭义信道是广义信道中十分重要的组成部分,而且通信效果的好坏,很多时候要依赖于狭义信道的特性,狭义信道编码器 调制器 媒介 发转化器 收转换器 解调器 译码器 信宿调制信道编码信道所以在信道的研究中,传输媒介是所有讨论的重点。