航空移动OFDM接收系统关键技术研究

【类型】学位论文

【作者】蒯潇 

【关键词】 航空移动通信 L,DACS1 OFDM 载波跟踪 数字下变频 FPGA

【摘要】目前用来进行航空空地通信的甚高频通信频段（VHF COM 118 - 136.975MHz）已经变得日益拥挤，而客机内旅客通信服务（上网、移动电话等）以及新一代空中交通管理信息服务对数据通信的需求却越来越大。因此，欧洲与美国联邦航空管理局联合提出了下一代应用于L频段的数字航空通信系统，L-DACS1是两个备选的方案之一。OFDM有高频谱效率和有效抗衰落特性，使之成为L-DACS1实现航空信道高速数据传输的物理层解决方案。当前运行于L波段的DME信号会对L-DACS1载波频率捕获产生剧烈干扰，使其频偏估计值有较大误差。由于L-DACS1上行链路是连续通信模式，在捕获的基础上对残留载波频偏做进一步快速且精确的估计补偿就显得尤为重要。本文提出一种自适应反馈因子的环路跟踪方法，先利用上行链路帧中导频信息估计剩余载波频偏，再使用一阶环路对剩余频偏进行补偿。该方法可实现航空高速移动环境下，上行链路快速且精确的剩余载波跟踪。仿真证明，即便是在较大的剩余频偏和较低的信噪比情况下，上行链路也能保证载波频偏跟踪快速的锁定时间和精确的频偏补偿精度。由于机载设备硬件计算能力有限，本文针对航空通信系统的中频指标设计了专用的上下变频模块。本文利用高效滤波器级联，在较低硬件开销下完成中频基带转换。最后本文在算法仿真的基础上，还利用FPGA对载波跟踪及上下变频技术完成硬件实现。并通过收发信机联调，验证了硬件实现的正确性。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】曹先彬

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