跳频通信系统同步关键技术研究

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1、一、心：人＇，？．＊？？■．－？１全击种成＊著ＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＩＥＮ．ＬＯＧＩＶＥＲＳＴＹＯＣＳＣＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯ专业学位硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ飯■．：．．＂＇■■＇■■：；．．：：：＿；：：：；；Ｉ＇＇＇＇．古＾：．：＾心；作忿按：．．古’．．．－－？．＇！＇？

2、－‘，．论文题目跳频通信系统同步关键技术妍究专业学位类别工程硕±学号２０１３２２２６０１２７作者姓名秦杰．指导教师程郁凡妍究员１——＂■．．：独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人巧导师指导下进行的研究工作’及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同

3、志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：７＾＇如１月日胃４论文使用授权本学位论文作者完全论了解电子科技大学有关保留、使用学位文，国口送论的和磁盘，的规定有权保留并向家有关部或机构交文复印件。允许论文被查阅巧借阅本大可人授权电子科技学将学位论文的全レ、，可部或部分内容编入有关数库检索采缩据进行ッ用影印印或扫描、汇。等制手段保存编学位论文复＇（论此）保密的学位文在解密应遵守规定后：作签名：者导师签名．＿抑主‘京砰：＾

4、曰期年日月乃４勺分类号密级注1UDC学位论文跳频通信系统同步关键技术研究（题名和副题名）秦杰（作者姓名）指导教师程郁凡研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.4论文答辩日期2015.5学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席雷霞评阅人雷霞吴廷勇注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchofKeyTechnologyforFrequencyHoppingSynchroniza

5、tionSystemsAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:JieQinSupervisor:YufanChengNationalKeyLabofScienceandTechnologyonSchool:Communications摘要摘要跳频（FrequencyHopping，FH）通信是一种扩频通信技术，具有较强的抗干扰、抗截

6、获和保密能力，因而在移动通信领域中得到了广泛应用。同步技术是跳频通信中最关键的技术之一，同步建立的快慢和同步系统的可靠性，直接影响跳频通信系统的性能，因此跳频通信中同步技术的研究有着重要的应用价值和意义。本论文重点研究了跳频通信系统同步的关键技术，主要包括：跳频通信系统的同步方案设计和帧格式设计，研究了同步捕获、定时同步和频偏估计算法，并对算法进行了理论分析，然后对同步捕获、定时同步和频偏估计性能进行了仿真分析验证。论文主要工作体现在以下几个部分：首先，完成了跳频同步系统的方案设计。给出了系统设计参

7、数和帧格式设计，设计了基于本地实时时钟（TimeofDay，TOD）和同步字头结合的跳频同步方案，给出了TOD格式和同步帧格式设计、同步频率生成算法、捕获序列与前导序列设计，详细阐述了同步捕获方案和跟踪方案。其次，研究了基于TOD和同步字头法的跳频同步捕获方案，理论推导了跳频同步串行捕获方案和并行捕获方案的捕获时间和捕获概率，然后分别对两种捕获算法在AWGN信道和衰落信道下进行了仿真分析。仿真结果表明，在AWGN信道和衰落信道下，两种捕获算法均具有很好的同步捕获性能，完全满足系统要求。最后，研究了跳

8、频同步系统的定时同步算法和频偏估计算法，并进行了理论分析和仿真验证。仿真结果表明，定时同步性能对初始频偏不敏感，在基于序列相关的定时同步的算法基础上，加上插值算法，会进一步减小估计误差，并且两种定时同步算法都满足系统性能要求，其估计误差几乎不会对TODL的检测造成影响；在现有参数设置下，基于相位差分的频偏估计性能优于基于FFT的频偏估计性能，在AWGN信道下，当信噪比大于-3dB时，采用相位差分的频偏估计误差接近克拉美-罗下界（Cramer-RaoLowerBound