基于FPGA的高精度時(shí)差測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3 時(shí)差測算單元設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)思想

FPGA 作為時(shí)差測算單元的核心器件，主要完成相關(guān)匹配、并/串轉(zhuǎn)換、接口控制等功 能，經(jīng)過VHDL 編程生成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各個(gè)模塊綜合以后的整體結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

其中，hxg 模塊通過互相關(guān)的方法測算出不同路徑的傳播時(shí)長，采用8 位并行輸出； serial_converter 模塊把hxg 模塊的結(jié)果轉(zhuǎn)換成串行輸出；load 模塊作為serial_converter 模塊 的使能輸入，當(dāng)load 有效時(shí)并行數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到移位寄存器中。程序流程圖如圖4 所示。

3.2 實(shí)現(xiàn)結(jié)果

以 5 級的m 序列為例，反饋系數(shù)為45(八進(jìn)制)，初始狀態(tài)為10000，得到31 位的m 序 列為1000010010110011111000110111010。碼速率為1Mbps，固定發(fā)送間隔為100000 碼元， 即100ms，總共發(fā)射4 組m 序列，因此參考圖2 可知能夠測得3 個(gè)傳播時(shí)長。下圖中的并行輸出結(jié)果均用十進(jìn)制顯示。整體結(jié)果和局部放大結(jié)果如圖5 所示，仿真結(jié)果表明并行結(jié)果 與串行結(jié)果完全一致。