低轨卫星移动通信单载波频域均衡研究与实现

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1、硕士学位论文低轨卫星移动通信单载波频域均衡研究与实现RESEARCHANDIMPLEMENTATIONONSINGLECARRIERFREQUENCYDOMAINEQUALIZATIONFORLEOSATELLITEMOBILECOMMUNICATION曾波哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN911.5学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工程硕士学位论文低轨卫星移动通信单载波频域均衡研究与实现硕士研究生：曾波导师：田日才教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期

2、：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN911.5U.D.C:621.39DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHANDIMPLEMENTATIONONSINGLECARRIERFREQUENCYDOMAINEQUALIZATIONFORLEOSATELLITEMOBILECOMMUNICATIONCandidate：ZengBoSupervisor：Prof.TianRicaiAcademicDegreeAppliedfor

3、：MasterofEngineeringSpecialty：ElectronicandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要卫星通信系统是整个天地一体化信息网络平台的中流砥柱。研究人员对卫星通信的关注达到了一个空前的程度

4、。作为卫星通信的重要组成部分，低轨卫星移动通信的传输技术的研究一直是一个热点问题。低轨卫星移动通信的信道具有多径衰落和多普勒频移等问题，当通信为宽带高速传输时，多径效应会带来频率选择性衰落。针对低轨卫星移动通信下行链路，为了克服多径效应的影响，很多学者提出应用OFDM技术可以解决，但其峰均功率比过高等问题始终无法得到有效解决，而单载波频域均衡技术能有效避免其缺陷并兼顾其优点。因此，本文提出在低轨卫星通信中应用单载波频域均衡技术，同时研究其相关均衡算法并改进优化，最后进行硬件实现。本文首先主要论述了课题的背景以及研究目的和意义，主要

5、说明了单载波频域均衡技术在克服多径信道的影响时的优越性和实用性。其次，本文对低轨卫星移动通信多径信道模型和特点进行详细地阐释，并具体介绍了单载波频域均衡系统的传输模型，在信道估计部分采用基于最小二乘的算法。再次，本文主要研究了几种单载波频域均衡的算法，包括传统的线性均衡算法：迫零均衡算法和最小均方误差均衡算法，并比较了二者的性能。为了提高均衡的适用性，本文研究了基于迫零均衡的自适应均衡算法，并仿真分析了其误码率性能，在高信噪比下对系统性能有显著提高。然后本文研究了非线性均衡算法中的典型代表——块迭代判决反馈均衡算法，并给出了块迭代

6、判决反馈均衡的性能分析。同时，为了降低算法复杂度，本文提出了一种改进的块迭代判决反馈均衡算法，并比较分析了改进算法与未改进的系统性能。仿真结果表明，改进的算法虽然一定程度上系统性能有所下降，仍然优于最小均方误差均衡算法，但一个显著的优点就是改进算法大大降低了运算复杂度。最后，本文给出了单载波频域均衡系统工程应用的实现方案，硬件实现采用迫零均衡算法，主要设计并实现了接收端均衡处理部分，为后续实现性能更好的算法奠定了基础。关键词：低轨卫星移动通信多径效应单载波频域均衡自适应均衡块迭代判决反馈均衡硬件实现-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位

7、论文AbstractSatellitecommunicationsystemisthemainstaysofSpace-EarthIntegrationInformationNetworkPlatform(SEIINP).Researchers’attentiontosatellitecommunicationshasreachedanunprecedentedlevel.Theresearchonthetransmissiontechnologyofthelowearthorbit(LEO)satellitemobilecomm

8、unication,whichisanimportantpartofsatellitecommunication,hasbeenahotissue.MultipathfadingandDopplerfrequencyshiftaretheissue