基于高速幀同步和相位模糊估計法的FPGA實現(xiàn)

　　(4)前后方保護

　　為了減少漏同步和假同步概率，需要進行前后方保護。將幀同步過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(shè)定前后方保護系數(shù)均為3，即連續(xù)檢測到3次峰值脈沖時則判定為同步；連續(xù)3次未檢測到峰值脈沖時才判定為失步。前后方保護的工作過程如圖2所示。

　　(5)恢復(fù)相位

　　對接收符號相位進行適當(dāng)延遲，以保持與檢測出來的相位模糊值同步，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(fù)出來。

　　5 高速幀同步器的FPGA實現(xiàn)結(jié)果

　　選用Xilinx公司的ISE 9．2作為硬件開發(fā)平臺，并采用VHDL編程語言實現(xiàn)本文所描述的高速幀同步器。其中，參數(shù)設(shè)定如下：同步碼長為58；幀長為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Chipscope得到的結(jié)果如圖3所示。圖中前兩行表示串／并轉(zhuǎn)換后的兩組相位數(shù)據(jù)；第3行則為最后給出的同步脈沖信號；第4，5行表示恢復(fù)后的相位。

　　從圖3可以看出，兩個幀同步脈沖信號的距離約為1 330個碼元符號，由于是兩路并行結(jié)構(gòu)，這恰好就是由串行數(shù)據(jù)一幀長度2 660得到的。

　　6 結(jié) 語

　　現(xiàn)以符號速率高達320 MSPS的8PSK調(diào)制信號為例，研究了能估計相位模糊值的高速幀同步問題。首先提出僅依靠接收符號和本地同步碼來快速確定二維調(diào)制符號的幀同步，并同時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(yīng)高速數(shù)傳系統(tǒng)的并行結(jié)構(gòu)，并且通過FPGA實現(xiàn)驗證了算法的有效性。通過對并行結(jié)構(gòu)以及算法相關(guān)參數(shù)適當(dāng)修改，即可對不同速率、不同信噪比的系統(tǒng)有一定的適應(yīng)性，還可方便地推廣應(yīng)用于其他MPSK調(diào)制信號。