基于CMMB接收系统的时域处理技术的研究及实现

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中国多媒体移动广播(CMMB)是我国自主研发的、具有自主知识产权的民族标准。CMMB标准中的核心技术之一是采用了正交频分复用(OFDM)技术,OFDM技术是CMMB系统设计的重点和难点。本文主要研究和实现了CMMB接收系统中基带处理过程的时域处理。  CMMB接收机包括了RF模块、ADC模块、匹配滤波、自动增益控制(AGC)、帧同步、符号同步、频率同步、采样频偏同步、FFT处理、信道估计、信道译码、信源译码等基本模块,而时域处理主要包含数字AGC、帧同步、符号同步和时域小数倍频偏同步。论文的主要研究内容包括以下几部分:  首先,针对OFDM调制信号的高峰均比(PAR)特性,且移动信道的多普勒扩展使得接收到的OFDM信号具有时变性的特点,分析了CMMB接收信号的功率强度,采用了闭环和开环结合的双环AGC对输入信号的幅度进行调整。其中闭环AGC采用了大增益和小增益调整两种方式,防止ADC饱和的同时也保证了AGC的稳定性;而开环AGC可以快速地跟踪信道的时变性,弥补由于信道时变性造成的衰落,同时防止FFT运算出现溢出。  其次,通过对基本的时域同步进行仿真,分析了算法性能和实现的难易程度,讨论了多径传播环境对时域同步算法的影响,最终采用了MMSE算法进行帧同步处理和小数倍频率偏差粗同步。通过检测信道冲激响应(CIR)的第一径的方法进行符号同步,并改进了第一径的检测方法。并且仿真得到符号偏差在几个采样点以内,取得了很好的估计效果。  最后,探讨了时域处理的RTL实现,包括数字闭环AGC、帧同步联合小数倍频率偏差同步、符号同步等模块。详细地讨论和分析了各个模块的时序控制和模块运算,并给出了它们的RTL仿真波形,验证了各个模块实现的正确性。
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