【摘 要】
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近年来,通信系统对集成度与可升级性的要求越来越高。相较于模拟通信系统,数字通信系统更易于实现系统的重构,因此全数字接收机成为研究的热点,接收机中的载波同步等信号处理技术也成为了研究的要点。接收机接收的信号通常存在一定的频率偏移,直接影响解调的可靠性,同步的目的是消除频率偏移的影响。实现良好的同步性能需要高性能的频偏估计算法,频偏估计算法的主要性能包括:精度、复杂度、信噪比（Signal-to-No
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近年来,通信系统对集成度与可升级性的要求越来越高。相较于模拟通信系统,数字通信系统更易于实现系统的重构,因此全数字接收机成为研究的热点,接收机中的载波同步等信号处理技术也成为了研究的要点。接收机接收的信号通常存在一定的频率偏移,直接影响解调的可靠性,同步的目的是消除频率偏移的影响。实现良好的同步性能需要高性能的频偏估计算法,频偏估计算法的主要性能包括:精度、复杂度、信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）工作门限等。高斯最小频移键控（Gaussian Minimum Shift Keying,GMSK）信号常应用于空间通信中,信号需要在极低的SNR环境下传输,降低频偏估计算法的SNR工作门限与提高精度是本文考虑的关键因素。本文对GMSK信号的数字载波同步技术进行了深入的分析与研究。针对降低估计算法的SNR门限与提高精度的问题,提出了一种基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）的二次搜索插值算法。通过FFT得到信号的谱线,利用峰值谱线获得频率的粗估计值。求取峰值谱线两侧相邻量化频率中心点的谱线值,将得到的中心点谱线值与原峰值进行比较得到最大值新的峰值谱线,减少修正方向误判的发生,降低噪声对有用信号的影响。利用新峰值谱线的两侧量化频率中心点谱线的值进行精估计,提高算法的估计精度。最后对二次搜索插值算法进行硬件设计与实现。实验结果表明:在估计精度上,提出的二次搜索插值算法优于Rife、Candan等传统插值算法,并且在不同的频偏因子下都具有平稳的估计效果。算法的SNR工作门限在FFT点数为64时为2d B,在1024点时为-9d B。
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