卫星通信系统同步技术

　　本书旨在介绍卫星通信系统中通信信号处理过程及所涉及的信号估计理论和评价标准。根据参数估计对象的不同，将主要内容分为载波同步、定时同步和帧同步三个部分。每一部分不仅涵盖了基于现代信号处理信号估计理论的多种参数估计算法，而且分析各个算法的理论出处、列出了算法的具体实时步骤并对比不同算法的同步性能，最终会给出适合的工程应用场景。本书聚焦于卫星通信系统接收信号的处理过程，涵盖了目前已知的对三种未知信号参数的不同估计方式，能够为入门卫星通信相关研究的学生迅速建立起卫星接收机结构的总体概念以及现代信号处理的基本理论基础，并可作为后期进行理论和实践研究的参考书籍。

　　魏苗苗，女，1987年8月生，汉族，籍贯河南，中共党员，博士研究生，讲师，2016年7月参加工作。研究方向：卫星导航，测控通信，曾参与多项卫星接收机项目设计研究工作，包括多模卫星导航接收机信号同步技术、定位解算理论、故障检测等多个研究方面。发表多篇EI、中文核心期刊论文，具有卫星通信系统领域的理论和实践研究经验。现承担多门实践类专业课程，以及多项省级科研项目研究工作。

目录





第1章卫星通信系统概述

1.1卫星通信系统

1.1.1系统定义与发展过程

1.1.2系统组成

1.1.3系统分类

1.1.4系统特点

1.2不同类型卫星通信系统的现状与发展趋势

1.2.1低轨道卫星通信系统的发展现状与发展趋势

1.2.2中轨道卫星通信系统的发展现状与发展趋势

1.2.3高轨道卫星通信系统的发展现状与发展趋势

1.2.4卫星通信技术发展方向

1.3卫星接收机中的同步技术

1.3.1卫星通信系统模型

1.3.2接收信号模型

1.3.3卫星通信接收机同步技术

参考文献

第2章同步技术相关理论基础

2.1待估计参数对系统性能的影响

2.1.1载波频率偏差和相位偏差对系统性能的影响

2.1.2定时误差对系统性能的影响

2.2参数估计理论

2.2.1最大似然估计理论

2.2.2同步参数的似然函数计算

2.2.3最大似然估计的计算

2.2.4最小均方误差估计(MMSE)

2.2.5最大后验概率估计(MAP)

2.3克拉美罗界理论

2.3.1克拉美罗下界

2.3.2修正克拉美罗界

2.4信道编码理论

2.4.1LDPC码的定义及其描述

2.4.2LDPC码的译码

参考文献


第3章载波同步技术

3.1基本原理

3.2载波频率同步技术

3.2.1非数据辅助算法

3.2.2数据辅助算法

3.2.3基于傅里叶变换的载波频偏同步技术

3.3载波相位同步技术

3.3.1非数据辅助载波相位同步

3.3.2数据辅助载波相位同步

3.3.3基于判决反馈的载波相位估计技术

3.4编码辅助载波同步算法

3.4.1基于最大似然估计的编码辅助载波同步算法

3.4.2低复杂度编码辅助载波同步算法

3.4.3联合编码辅助载波同步算法

参考文献

第4章定时同步技术

4.1定时同步技术概述

4.2同步采样下的定时同步技术

4.2.1数模混合NCO模块

4.2.2同步采样下的定时校正

4.3异步采样下的定时同步技术

4.3.1分段多项式插值滤波器

4.3.2内插滤波器的设计

4.3.3异步采样下的定时误差校正

4.3.4前馈结构的定时误差校正

4.4基于判决反馈的定时同步算法

4.4.1基于最大似然的定时同步算法

4.4.2三种近似的定时误差估计算法

4.5非数据辅助定时同步算法

4.5.1基于最大似然的非数据辅助定时同步算法

4.5.2Gardner定时同步算法

4.5.3Gardner定时同步算法和NDAELD算法比较

4.6前馈定时同步算法

4.6.1基于最大似然的非数据辅助前馈定时同步算法

4.6.2O&M前馈定时同步算法

4.7编码辅助定时同步算法

4.7.1基于最大似然准则的定时同步算法

4.7.2基于EM算法的定时同步算法

4.7.3编码辅助梯度定时同步算法

4.7.4编码辅助判决反馈定时同步算法

参考文献

第5章帧同步技术

5.1帧同步技术概述


5.2信号模型

5.3帧同步基本概念

5.3.1帧同步码组

5.3.2帧同步过程

5.3.3帧同步性能指标

5.3.4帧同步保护

5.4基于同步码插入的帧同步技术

5.4.1起止式插入法

5.4.2间隔式插入法

5.4.3连贯式插入法

5.4.4传统帧同步检测方法

5.5编码辅助帧同步技术

5.5.1硬判决编码辅助帧同步算法

5.5.2软判决编码辅助帧同步算法

5.5.3基于LDPC码约束条件的编码辅助帧同步算法

5.6DVBS2通信系统的帧同步技术

5.6.1DVBS2帧结构

5.6.2帧同步校核保护方法

5.6.3基于后验检测积分(PDI)的帧同步检测技术

5.6.4差分检测帧同步方案

5.6.5改进的差分检测帧同步

5.6.6多重相关峰值检测帧同步方案

5.6.7基于RM码部分译码辅助差分检测帧同步

5.6.83种方案仿真结果

参考文献

第6章信噪比估计技术

6.1信噪比估计技术概述

6.2系统模型

6.3传统信噪比估计算法

6.3.1基于最大似然的数据辅助信噪比估计

6.3.2基于最大似然的非数据辅助信噪比估计

6.3.3基于EM的非数据辅助信噪比估计

6.3.4基于矩的信噪比估计

6.3.5信噪比估计算法分析

6.4编码辅助信噪比估计

6.4.1基于最大似然的编码辅助信噪比估计

6.4.2基于EM的编码辅助信噪比估计

6.4.3导频和编码联合辅助信噪比估计

6.4.4仿真分析

6.5非理想同步条件下的信噪比估计

6.5.1频偏下数据辅助信噪比估计

6.5.2相偏下数据辅助信噪比估计

参考文献