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在现代通信应用领域中,尤其是在军事通信中,通信环境复杂多变,需要采用精确的同步技术确保接收机正确解析发送信息,同步性能直接决定着通信系统的性能。相较于常规通信系统,高动态环境下通信双方存在较大的相对速度,严重的多普勒效应使得接收信号存在较大的载波频移,甚至是频移变化率,这就对接收机同步技术提出了更高的要求。因此,对数字通信系统中同步技术研究具有重要的现实意义。本文首先对常规通信系统中载波同步和符号同步进行研究与实现,然后研究了高动态环境下载波同步技术。本文主要完成的工作和贡献如下:1.针对项目需求,给出了基于TCM-8PSK的超短波通信系统设计框图,分析了TCM-8PSK调制原理,根据子集划分原则选择了编码增益最高的映射方式。2.针对常规通信系统中的TCM-8PSK信号载波同步问题,研究了基于锁相环的载波同步方法。首先介绍了载波同步环路中载波补偿、鉴相器、环路滤波器和数字控制振荡器等模块工作原理。然后仿真分析了环路噪声带宽、输入信号载波频偏大小和输入信号信噪比对环路性能的影响。最后利用Verilog HDL语言对载波同步环路进行FPGA实现,详细给出了环路参数的确定方法。3.针对常规通信系统中TCM-8PSK信号符号同步问题,研究了基于Gardner的符号同步方法。首先介绍了符号同步环路中内插滤波器、定时误差检测和内插控制器等模块的工作原理。然后给出了适合硬件实现的Farrow结构的内插滤波器,修正了Gardner定时误差检测算法以适用于8PSK调制。最后利用Verilog HDL语言对符号同步环路进行FPGA实现,详细给出了环路参数确定方法。4.针对高动态环境下多普勒频移和多普勒频移变化率不易精确同步问题,本文首先仿真分析了现有的载波捕获方法,然后提出了一种最小均方误差算法完成载波捕获,Viterbi译码辅助三阶锁相环完成载波跟踪的载波同步方法。最后仿真验证了本文提出算法的优越性,当误码率要求为105-时,该算法与传统载波同步算法相比信噪比提升了4dB。