طراحی و پیاده سازی یک الگوریتم برنامه پذیر برای بازیابی فرکانس حامل با خطای فاز کم

در این رساله یک روش ساده و کارآمد الگوریتمی برای کاهش خطای فاز در حلقه های بازیابی فرکانس حامل که برای مدولاسیون مرتبه بالای qam (حداکثر 256-qam) استفاده می شوند ارائه شده است. روش پیشنهادی با بالاسری کم سخت افزاری و مستقل از مرتبه مدولاسیون، برای کاهش خطای فاز محدوده وسیعی از حلقه های بازیابی فرکانس حامل مناسب است. روش پیشنهادی برای کاهش فاز یک حلقه بازیابی فرکانس حامل که از روش توان چهارم برای تخمین فاز استفاده می کند به کار گرفته شده است. از آنجا که این حلقه، یکی از ساده ترین الگوریتمهای بازیابی فرکانس حامل محسوب می شود افزایش قابلیت آن برای پشتیبانی از مدولاسیونهای مرتبه بالای qam، کارآیی روش پیشنهادی را به نمایش می گذارد. در ادامه حلقه پیشنهادی مورد تحلیل قرار گرفته است و روابط کاملی برای برآورد کیفیت بازیابی فرکانس حامل از نقطه نظرهای مختلف (مانند خطای فاز، حداکثر خطای فرکانس قابل تحمل و حداکثر تغییرات فرکانسی قابل تحمل) ارائه شده است. نتایج تحلیلها و شبیه سازیها بهبود خطای فاز به اندازه حداقل 30db را برای حلقه پیشنهادی نسبت به حلقه سنتی نمایش می دهد. شبیه سازیهای بعدی نشان می دهند که این بهبود منجر به افزایش بهره پردازشی سیستم به میزان 3db و 6db برای مدولاسیونهای 64-qam و 256-qam می شود. شبیه سازیهای حوزه فرکانس نیز رسیدن به خطای فاز -110dbc/hz را در فاصله 10khz از فرکانس اصلی اثبات می کنند. روش پیشنهادی با کاهش قابل توجه خطای فاز حلقه بازیابی فرکانس حامل، امکان استفاده از مدولاسیونهای مرتبه بالاتر که باعث افزایش ظرفیت سیستم مخابراتی در پهنای باند ثابت می شوند را به طراح می دهد. از طرفی قابلیت پشتیبانی روش پیشنهادی از مرتبه های مختلف مدولاسیون qam به همراه استفاده از روشهای شبه نرم افزاری (الگوریتمی)، این روش را برای استفاده در رادیوی نرم افزاری در سطح sdr مناسب می کند.