自适应帧长高级在轨系统帧同步方案仿真研究

以提高自适应帧长高级在轨系统(AOS)的帧同步性能为目的,提出一种综合考虑与信道误码有关的虚漏概率和与附加同步标记(ASM)码型有关的虚警概率来实现帧同步的综合帧同步方案.分析推导并仿真验证了综合帧同步性能公式,得出相应的帧同步仿真参数.最后,对综合帧同步方案和已有的基本帧同步方案的帧同步性能进行仿真比较.结果表明,综合帧同步方案的帧同步性能明显优于基本帧同步方案.     

基于CMMB系统的频率和采样时钟同步设计

本文结合中国移动多媒体广播(CMMB)信道帧结构、调制及其信道的特征,提出了适用于CMMB系统基带接收机的频率和采样时钟同步设计方案,通过理论分析和仿真结果表明该方案不仅具有较低的复杂度,而且能准确地完成频率偏差和采样时钟频偏的估计.     

无线Mesh网中频带宽度与时槽长度可变的公平性优化算法

改善无线Mesh网中各流间公平性至关重要.目前无线接口已具备频率捷变特性,能动态配置中心频率与频带宽度,可用于提高无线Mesh网的公平性.现有频谱分配算法尽管采用了更灵活的组合信道方式,但仍局限于信道化的框架,对频率捷变特性利用不足,制约了公平性的提升.为了进一步改善无线Mesh网的公平性,文中利用频带宽度与时槽长度连...     

衰落信道下的无线Ad Hoc网络的有效仿真

现有的网络仿真软件对无线信道尤其是移动衰落信道支持较弱，这些软件大都假设信道在帧的传输期间保持恒定，而在帧与帧之间变化.本文指出，这种基于帧的模型不能有效地仿真无线Ad Hoc网络的节点移动特性，网络的仿真要能够刻画信道在帧内的变化，因而提出了基于bit的模型.仿真结果表明，在基于bit的信号接收模型下，误帧率随着节点移动速度的增加急剧增长，而使用基于帧的模型得到的误帧率与移动速率无关.该模型对于目前的Ad Hoc网络的交叉层协议设计具有重要的参考价值.     

衰落信道帧同步电路设计与实现

提出了一种适合于短波信道的数字传输系统帧同步电路设计方案,利用容差技术和非容差技术相结合实现了帧同步码检测。改进了传统保护模块,使得帧同步搜捕时间缩短了一个帧周期。     

802.11n单流基带系统研究

提出了一种依据802.11n规范的单流基带收发器系统算法模型,系统收发模型包括内接收机和外接收机,内接收机基于短训练序列完成帧同步和频率同步的联合估计与频率补偿,基于长训练序列完成符号细同步,采用LS方法实现信道估计,频率/相位联合跟踪和补偿确保内接收机的接收信号质量。外接收机分别采用Viterbi和LDPC完成信道译码设计,选择最小和的置信度传递算法进行LDPC设计,对LPDC和Viterbi的译码性能进行比较,在IEEE WLAN TGN信道条件下,对系统模型的误码率和误帧率进行仿真测试,结果表明,该基带系统算法达到系统设计指标需求。     

基于CMMB系统的同步设计与实现

同步实现对于OFDM基带接收系统而言至关重要,对于面向移动多媒体的基带芯片设计,同步的性能和低功耗设计更是很大的挑战。结合中国移动多媒体广播系统(CMMB)帧结构、调制及其传输信道的特征,提出了适用于多径衰落信道、高载波频偏环境下的OFDM系统时间和载波频率同步方案,并在硬件实现中从算法优化、硬件构架设计两个方面进一步降低同步功耗。     

认知无线网络MAC协议的控制信道建模

针对认知无线网络媒体接入控制(CRN-MAC)协议的控制信道饱和问题,提出一种控制信道建模方案。引入控制信道门限的概念,根据协议超帧、控制子帧、数据子帧的时间约束关系,建立控制信道门限的定量分析模型,得出门限值的数学表达式。应用定量分析模型评价CCMAC协议的理论网络吞吐量。仿真结果验证了该模型的有效性,并给出网络吞吐量与CCMAC协议参数之间的数值关系。     

DTMB系统的同步算法设计与实现

针对DTMB系统设计并实现了一种同步方案。该方案采用延迟相关和本地互相关的联合同步算法,准确地完成信号帧同步,通过载波频偏估计和纠正有效地抵抗多径和频偏的影响。仿真表明在多径信道下该方案能够准确地实现帧同步和载波频偏估计。该联合同步方案复杂度低,易于硬件实现。     

Ad hoc网络时钟同步研究*

为解决时钟同步方案存在依赖特殊节点以及算法精度不高等问题,在组网过程与自组网互同步相结合的基础上,完成网络节点的时钟同步,并通过测量网络延迟以提高同步精度.方案在一跳场景下验证,可将误差维持在15μs左右,提高了同步精度,并且本方案不需要特殊节点,各个节点只需要收到一个同步帧就可以自发地调整时钟,同步帧的开销小、实现简单,适用于多跳和灵活易变的Ad hoc网络.     

基于图像传感器的可见光MIMO通信系统

针对将图像传感器用于可见光MIMO通信时存在的图像矫正、收发通道对准及时钟同步问题,分析了影响数 据帧有效性的因素,提出了一种发射端图形结构与通道分布规则,给出了基于图像传感器的可见光MIMO通信系统时钟同步 方法,并以三星S24D590PL 液晶显示器作为光学MIMO发射端,IPHONE 6S 手机后摄像头传感器作为接收端搭建了实验系 统。实验结果表明,本方案能够实现接收图像的定位和矫正,并自适应计算出MIMO通道数量和各通道坐标,在发射帧率小 于接收帧率的条件下,能够恢复同步时钟和解码数据。     

双三轴仿真转台同步控制系统研究

双三轴仿真转台的同步控制和动态特性指标关系到导航与制导系统的优劣。针对双转台之间的时钟同步问题,提出基于IEEE1588时钟同步协议和光纤反射内存网的时钟同步方法,通过时间服务器接收GPS或北斗时钟时间信号输出1 ms方波,进一步通过光纤反射内存网络进行时钟脉冲分发实现不同系统之间的时钟同步。针对原本双转台动态同步控制需要手动精调同步参数且容易出现超调现象的不足,提出一种基于参考模型自适应的同步控制方法,以其中一台性能较好的转台作为参考模型,另一台性能较差的转台通过自适应算法进行跟踪控制,从而实现双转台之间的同步控制。通过仿真验证和实验验证,证明该算法稳定可靠,易于实现,可以有效地提高双转台之间的动态同步特性。     

一种适用于散射通信的联合帧同步和频偏估计算法研究

针对对流层散射通信中存在的多径衰落以及收发两端频偏,对一种适用于对流层散射通信的联合帧同步和频偏估计算法进行了研究;设计了一种适用于对流层散射通信的新型同步帧结构,其在帧同步信息前增加了周期循环PN序列用于辅助判决,能够提高衰落信道下的信号起点捕获概率;采用基于FFT的部分相关频域捕获算法,搜索最大相关值和频偏索引,同时完成了帧同步和频偏估计;在多径衰落和频偏影响下实现了联合帧同步和频偏估计算法;仿真结果表明:在衰落速率5 Hz,频偏1000 Hz散射信道下,正确捕获到帧同步信息概率在-4 dB信噪比下仍可达到90%以上,且频偏估计偏差在0.4 Hz以内     

基于一致性时钟同步方法的天基时频同步网建模与仿真技术研究

以卫星网络为核心的天基信息网络是现代通信网络的主要发展方向,卫星网络的高精度时频同步是天基信息网络正常运行的基础,也是卫星应用研究必不可少的前提条件;针对天基信息网络的时频同步问题,对基于一致性时钟同步方法的天基时频同步网建模与仿真技术进行了研究,通过相邻卫星节点建立的星间测量链路,实现了高精度时钟同步;进行了天基时频同步网建模与仿真系统的需求及功能组成的分析,完成了卫星网络场景仿真以及一致性时钟同步方法的仿真,仿真结果表明,逻辑时钟的时间偏差优于0.1 ns,相对频率偏差优于1e-10,时间间隔误差优于0.1 ns,时钟偏差优于10 ps@1000 s,阿伦方差优于1e-15@1 h。     

一种采用时隙对准方式的TDMA自组网同步协议

通过对TDMA方式下的同步协议STS和TISS进行研究,提出一种基于时隙对准方式的TDMA自组网同步协议MFSS。该协议以工作周期为自组网节点之间同步的标准,在节点初入网时采用双向交互和时隙对准方法,消除了传输时延误差和初始时间偏差,从而实现了快速初始同步;随后通过监测过程保证了节点之间产生的时钟漂移误差可自适应控制,同时减小了重新同步带来的开销。仿真结果证明,相比于STS协议和TISS协议,MFSS协议在同步收敛速度、同步精度以及同步开销上都取得了更好的性能。     

PN code-aided timing estimation,channel estimation and signal compensation in OFDM systems

In this paper, based on the correlation properties of the pseudo-random (PN) code, a scheme is proposed to achieve frame synchronization in the OFDM system. According to the estimated path delay time, the channel impulse response could be obtained with the proposed scheme. Then, based on the estimated channel response, the signal could be compensated through the one-tap frequency domain equalizer. Simulation results of the proposed frame synchronization scheme and channel estimation are presented in the paper. The miss probability of frame timing with the proposed frame synchronization scheme performs better than that with the moving average scheme and Beek's scheme. Besides, in the channel estimation, the estimator mean square error with the proposed algorithm is better than that with the algorithm using frequency domain pilots. Moreover, with the signal compensation by the estimated channel information, the frequency domain one-tap equalizer is used to improve the system performance.     

多层动态分簇的WSN时间同步算法

无线传感器网络受多跳传输延迟和节点中的晶振准确度的影响,造成时间同步误差较大.为了减小同步误差,传统解决方法提高了同步算法的频率,这使得算法面临两个问题:①通信能耗较高;②精度与能耗之间的不平衡.针对以上问题,结合单向广播机制和双向成对机制,提出一种多层动态分簇的无线传感器网络时间同步算法.采用节点分层策略减少了同步通信开销;采用同步误差补偿机制降低了算法同步误差的影响,使用时钟补偿机制减少了传感器节点运行的累积误差.实验测试表明:在保证精度的前提下,本算法降低了同步次数,减少了同步通信开销,从而延长了网络的生命周期.     

半实物网络测试系统从时钟频率漂移影响分析

针对精确时钟协议(PTP)用于半实物网络仿真测试时难以实现精确系统同步的问题,研究从时钟频率漂移对PTP仿真系统同步性能的影响。建立了半实物网络环境下PTP系统模型和时钟模型,解析性推导出单向传输链路中Slave_n对主时钟的时延误差估计,得出从时钟模型时延误差表达式具有一致的加权结构,且各误差项都将累积并渗透到传输线路中,影响整个网络的同步精度。基于此,设计多种半实物网络仿真场景进行验证、分析和测试。仿真结果表明:单个从时钟频率漂移对系统同步精度影响甚微,但系统内从时钟均存在漂移或主时钟存在时间抖动的情况下,造成的同步误差是单个从时钟频率漂移时的10倍,会对系统同步精度产生严重的影响,研究成果能为半实物网络测试环境时钟部署策略提供重要参考。     

大型多板造波系统的多控制器同步技术研究

针对海洋工程实验室中大型多板造波系统的控制同步问题,基于多PLC控制结构提出了一种新型的同步补偿方法;首先利用EtherCAT网络的实时通信特点,通过网络分布时钟精确计算控制器间的延迟;其次使用主动补偿方式处理多时钟系统间的同步问题。该方法将造波系统的控制结构特点与EtherCAT控制网络技术优势机密地结合在一起,在提高整个系统同步性能的同时也增加了系统的灵活性,并满足了大型人工模型造波的运动控制要求。最后设计控制器实验对所提方法进行验证,实验结果表明所提的多控制器同步方法,可以有效地补偿延迟,系统的同步误差小于10us,完全符合造波系统的技术要求。     

电网卫星驯服时钟的网络时间同步服务器设计

在分析网络时间同步协议的基础上,设计了一种ARM＋FPGA的网络时间同步服务器。研究了用卫星驯服时钟的方法解决了网络时间服务器中时钟源精度不高,易受干扰的特点,采用了PI调节器的时钟驯服模型。通过实验测试,该服务器可满足对电力系统二次设备的同步授时。