【摘 要】
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20世纪以来,无线通信技术随着基础科学的进步不断地演进和创新,直至今日,第五代移动通信技术（5G）已经实现规模化的商用。而毫米波由于频谱资源丰富,带宽高,成为了5G部署的关键技术。在毫米波系统的通信基带中,同步作为起始模块,其重要性不言而喻。本文基于毫米波通信的发展现状,在对单载波通信系统架构、现有同步技术以及一些典型算法和序列的特性进行分析总结后,确定了同步方案的设计方向。之后本文针对双极化毫米
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20世纪以来,无线通信技术随着基础科学的进步不断地演进和创新,直至今日,第五代移动通信技术（5G）已经实现规模化的商用。而毫米波由于频谱资源丰富,带宽高,成为了5G部署的关键技术。在毫米波系统的通信基带中,同步作为起始模块,其重要性不言而喻。本文基于毫米波通信的发展现状,在对单载波通信系统架构、现有同步技术以及一些典型算法和序列的特性进行分析总结后,确定了同步方案的设计方向。之后本文针对双极化毫米波通信系统给出了相应的同步方案。方案的具体设计和实现包括以下几个方面:（1）对各个序列族中的典型序列在不同信噪比和频偏场景下的仿真结果进行对比和特性分析,选取适合5G毫米波通信系统的前导序列。通过仿真结果的对比及整体基带系统的设计需求,最终选取m序列作为帧前导序列。（2）针对双极化毫米波系统的特性,分别给出定时同步模块、载波频偏同步模块、初相同步模块等子模块的设计思路以及详细的公式推导和方案仿真。并根据所提出的方案设计符合要求的帧结构,确定帧结构中前导序列、辅助信号、导频、数据域的长度。（3）在现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）平台上对各个子模块进行逻辑实现后,搭建毫米波同步算法验证系统,在验证系统中将同步模块同整个基带算法进行联合调试,验证同步方案设计和实现的正确性。对设计方案的仿真验证和实际硬件测试的结果表明所设计的同步模块可以达到良好的同步性能。本文针对毫米波频段的双极化单载波通信系统给出的同步设计与实现方案,为5G通信的开发提供了技术支撑,具备一定的工程应用价值。
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