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卫星移动通信系统中 FCCH 的接收

天津大学电子信息工程学院 School of Electronic Information Engineering. 卫星移动通信系统中 FCCH 的接收. 刘洋. Overview. chirp 信号特征 研究目标 研究内容与研究方案 拟解决的关键问题 课题进度安排. Chirp 信号特征. Chirp 信号是一种频率随时间不断增加或减小的信号，在声纳、雷达中应用最为广泛，此外在扩频通信以及卫星通信中也有重要应用。. 在线性 chirp 信号 中，其瞬时频率随时间的变化为： 其中 为 t=0 时刻的初始频率， k 为 chirp 频率变化率，

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卫星移动通信系统中 FCCH 的接收

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  1. 天津大学电子信息工程学院 School of Electronic Information Engineering 卫星移动通信系统中FCCH的接收 刘洋

  2. Overview • chirp信号特征 • 研究目标 • 研究内容与研究方案 • 拟解决的关键问题 • 课题进度安排 School of Electronic Information Engineering

  3. Chirp信号特征 Chirp信号是一种频率随时间不断增加或减小的信号，在声纳、雷达中应用最为广泛，此外在扩频通信以及卫星通信中也有重要应用。 在线性chirp信号中，其瞬时频率随时间的变化为： 其中为t=0时刻的初始频率，k为chirp频率变化率， 所以，其时域波形可以表示为： =sin(()t) 一种线性chirp信号的时域波形 School of Electronic Information Engineering

  4. Chirp信号在卫星移动通信系统的应用 在卫星通信基带处理中，频率同步和定时同步由Chirp信号计算得到，Chirp信号处理一方面要能捕获到下行链路的BCCH和系统信息驻扎的子载波，另一个方面还要能估计出MES和卫星间的多普勒频移，为后续的频率补偿提供条件，同时最好还要具有一定的定时同步功能，这样可以方便后续的定时捕获及跟踪处理。 School of Electronic Information Engineering

  5. FCCH信道中的chirp信号 在卫星移动通信系统中，FCCH校正突发为一个实chirp信号，占用5个时隙，其调制基带信号复包络定义为： 这里是一个随机的相位，p(t)是幅度斜升函数。其中T是基速率的倒数。 此信号亦可表示为： School of Electronic Information Engineering

  6. FCCH信道中的chirp信号 经过无线信道传输后，设信号的多普勒频移为fd，本地信号与接收信号的时间差为Td，则经过信道后的接收信号表达式为： 这里u为调频斜率，是一个最终计算的斜率。 因此，按照标准的chirp信号，接收到的信号可以表示为： School of Electronic Information Engineering

  7. FCCH信道中的chirp信号 可以看出，分为两部分，一部分为上扫频Chirp信号（上式上半部分），一部分为下扫频Chirp信号（上式下半部分）。基带处理采取的捕获方法正是利用这种组合的Chirp信号来准确定位FCCH的位置。 在本地设置一个标准中的上扫频信号和一个下扫频信号，分别与接收的信号进行相乘处理，得到两路新的信号，同时会将Chirp信号纠正为正弦信号。 将接收信号与上边频信号相乘可以得到： 同理，与下上边频信号相乘可以得到： 综合f1 和f2，从而得到fd= (f1 + f2)/2、td = ( f2-f1) /( 2*u ) 。 School of Electronic Information Engineering

  8. 接收端处理示意图 为完成多普勒频移fd和时间差td的检测，接收端通过两个相关器和相关处理来完成，基本原理如下图所示： School of Electronic Information Engineering

  9. Chirp信号捕获具体算法 • 对接收的Chirp信号进行采样，采样点数为N，FFT点数为M（M>=N）。将接收信号的第K个采样值以及之后N-1个采样值，表示为r1（n），设本地下扫频信号 • ddown（t）= • 设本地上扫频信号dup（t）= • x1（n）= r1（n）* ddown（n） • y1（n）= • x2（n）= r1（n）* dup（n） • y2（n）= • 设的峰值点为第j点，设的峰值点为第k点，这里j和k的位置表示上面的频率f1和f2，随着输入信号x1(n)的滑动， f1和f2随之变动，j和k也随之变化，当接收信号中的Chirp信号与本地Chirp信号完全重合时， f1和f2相等，j和k表示的峰值位置也应处于同一位置，而且在该点之前和之后的f1和f2变化律相同，但变化方向相反，利用这种特点，即可以准确进行定时同步和频率同步。 School of Electronic Information Engineering

  10. 利用fft捕获Chirp信号算法流程 The Terahertz Laboratory, Tianjin Univ.

  11. The Terahertz Laboratory Tianjin University 天津大学电子信息工程学院 School of Electronic Information Engineering Thanks for your attention! Q & A www.themegallery.com

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