基于高速幀同步和相位模糊估計法的FPGA實(shí)現
(4)前后方保護
為了減少漏同步和假同步概率,需要進(jìn)行前后方保護。將幀同步過(guò)程分為四種工作狀態(tài),即搜索態(tài)、后方保護態(tài)、同步態(tài)、前方保護態(tài)。設定前后方保護系數均為3,即連續檢測到3次峰值脈沖時(shí)則判定為同步;連續3次未檢測到峰值脈沖時(shí)才判定為失步。前后方保護的工作過(guò)程如圖2所示。
(5)恢復相位
對接收符號相位進(jìn)行適當延遲,以保持與檢測出來(lái)的相位模糊值同步,然后用接收符號相位減去相位模糊值,即可將發(fā)送符號的相位恢復出來(lái)。
選用Xilinx公司的ISE 9.2作為硬件開(kāi)發(fā)平臺,并采用VHDL編程語(yǔ)言實(shí)現本文所描述的高速幀同步器。其中,參數設定如下:同步碼長(cháng)為58;幀長(cháng)為2 660;threshold_0為43.500 0;threshold_1為30.763 8。將生成的比特文件下載到Xilinx公司的VIRTEX-4芯片上,通過(guò)Chipscope得到的結果如圖3所示。圖中前兩行表示串/并轉換后的兩組相位數據;第3行則為最后給出的同步脈沖信號;第4,5行表示恢復后的相位。
從圖3可以看出,兩個(gè)幀同步脈沖信號的距離約為1 330個(gè)碼元符號,由于是兩路并行結構,這恰好就是由串行數據一幀長(cháng)度2 660得到的。
6 結 語(yǔ)
現以符號速率高達320 MSPS的8PSK調制信號為例,研究了能估計相位模糊值的高速幀同步問(wèn)題。首先提出僅依靠接收符號和本地同步碼來(lái)快速確定二維調制符號的幀同步,并同時(shí)估計相位模糊值的計算方法。這種方法僅利用符號的相位信息,相對于一般方法減少了一半計算量。給出能夠適應高速數傳系統的并行結構,并且通過(guò)FPGA實(shí)現驗證了算法的有效性。通過(guò)對并行結構以及算法相關(guān)參數適當修改,即可對不同速率、不同信噪比的系統有一定的適應性,還可方便地推廣應用于其他MPSK調制信號。
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