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m通信系统中基于相关峰检测的信号定时同步算法的FPGA实现

时间:2022/12/27 17:09:03 点击:

  核心提示:01-205m包括程序操作录像+参考文献...

1.完整项目描述和程序获取

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2.部分仿真图预览



3.算法概述

       定时同步方法主要分为基于数据辅助和非数据辅助两类。前者是在发送有效数据前发送一段具有某种特征的训练或导频符号,接收端根据符号特征建立同步,具有同步建立速度快、精度高的特点,适用于分组通信或突发通信系统;后者典型的是利用循环前缀进行同步估计,不需要插入训练符号,传输效率高,但同步捕获时间长,精度较差,通常仅适用于连续传输系统。由于实际中常用的无线通信系统大多属于分组通信或突发通信,多采用基于训练序列的定时同步方法,因此本文主要对该同步方法进行分析研究和工程实现。首先对基于训练序列的定时同步原理和同步序列的设计进行简要介绍,其次对同步序列的性能进行仿真分析,然后详细阐述定时同步模块的结构设计,最后利用FPGA编程实现并进行综合仿真,验证该设计的可行性。       

        定时同步在实际中一般比较复杂,本文,我们主要使用加入的帧头信息进行定时同步,由于接收和发送是两块板子,所以他们对应的晶振是不同的,所以两个晶振之间会存在细微的频率差,这就是时偏,利用本方案加入的帧头,对每帧数据进行采样时钟的刷新,从而实现一帧之内采样时钟的偏差不超过一个时钟周期。

       帧头信息采用PN码,PN码序列捕获指接收机在开始接收扩频信号时,选择和调整接收机的本地扩频PN序列相位,使它与发送的扩频PN序列相位基本一致,即接收机捕捉发送的扩频PN序列相位,也称为扩频PN序列的初始同步。在系统接收端,一般解扩过程都在载波同步前进行,实现捕获大多采用非相干检测。接收到扩频信号后,经射频宽带滤波放大及载波解调后,分别送往2N扩频PN序列相关处理解扩器(N是扩频PN序列长)。2N个输出中哪个输出最大,该输出对应的相关处理解扩器所用的扩频PN序列相位状态,就是发送的扩频信号的扩频PN序列相位,从而完成扩频PN序列捕获。捕获的方法有多种,如滑动相干法、序贯估值法及匹配滤波器法等,滑动相关法是最常用的方法。

4.部分源码

`timescale 1ns / 1ps

module corrpeak_cal_tops(

                         i_clk,

i_rst,

o_I_dw,

o_Q_dw,

o_peakI,

o_peakQ

                     );

input i_clk;

input i_rst;

output signed[11:0]o_I_dw;

output signed[11:0]o_Q_dw;

output signed[14:0]o_peakI;

output signed[14:0]o_peakQ;

bignoise_signal signal_u(

    .i_clk (i_clk), 

    .i_rst (i_rst), 

    .o_I_dw(o_I_dw), 

    .o_Q_dw(o_Q_dw)

    );

corrpeak_cal corrpeak_cal_u1(

    .i_clk        (i_clk), 

    .i_rst        (i_rst), 

    .i_base_signal(o_I_dw[11:4]), 

    .o_peak       (o_peakI)

    );

corrpeak_cal corrpeak_cal_u2(

    .i_clk        (i_clk), 

    .i_rst        (i_rst), 

    .i_base_signal(o_Q_dw[11:4]), 

    .o_peak       (o_peakQ)

    );

endmodule

01_205m

作者:我爱C编程 来源:我爱C编程
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