一種多體制通信時間同步算法及其FPGA實現(xiàn)
幀同步檢測
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/111962.htm根據(jù)文獻[2],基于互相關(guān)的幀同步算法對載波頻偏的容忍度與本地同步序列的長度成反比。所以,為了進一步減少幀同步的漏同步概率,在將本地同步序列分成幀同步檢測和幀同步確認(rèn)兩部分的基礎(chǔ)上,本文的幀同步檢測采用如圖3所示的分段相關(guān)法[6]。在分段相關(guān)的幀同步檢測算法中,用于幀同步檢測的本地同步序列1等分為檢測序列1和檢測序列2兩段,然后用這兩段檢測序列同時與輸入信號進行相關(guān),只要一個相關(guān)結(jié)果大于門限,就認(rèn)為幀同步檢測成功。
為了使幀同步算法更適于在FPGA中實現(xiàn),本文對傳統(tǒng)相關(guān)器進行了改進,實現(xiàn)方法如下:
首先對接收信號進行抽樣判決(即將大于0信號的判決為“1”,否則判決為“0”),將接收信號變換為由“0”和“1”組成的序列,然后再與用于本地同步序列(用于幀同步檢測的本地同步序列)進行相關(guān)運算。其中,相關(guān)函數(shù)可以定義為:
其中,表示同或,表示同步序列長度??紤]到接收信號中的數(shù)據(jù)塊與本地同步序列c(n)無關(guān),并忽略噪聲的影響,可以得到:
即,只有在時,出現(xiàn)相關(guān)峰。
使用上述相關(guān)方法,載波頻偏引起的接收信號幅度變化不會影響相關(guān)峰幅度,只有在頻偏引起接收抽樣序列在發(fā)生反相時,相關(guān)結(jié)果小(如當(dāng)在中間位置反相時,前半段相關(guān)結(jié)果為,后半段相關(guān)結(jié)果為0,從而導(dǎo)致)。而由于本文的幀同步檢測使用分段相關(guān)的方法,通常情況下載波頻偏引起接收同步序列在每個分段都產(chǎn)生反相的可能性很小,所以可以有效防止載波頻偏引起漏同步發(fā)生的概率。
幀同步確認(rèn)
幀同步確認(rèn)的主要目的是判斷幀同步檢測結(jié)果是否屬于假同步,減少出現(xiàn)假同步的概率。它利用接收同步序列的后半部分與本地同步序列的后半部分(即圖2中的本地同步序列2)之間的相關(guān)性實現(xiàn)。由于幀同步確認(rèn)時,位同步、載波同步等模塊同時工作,幀同步確認(rèn)受載波頻偏等因素的影響較小,可以采用接收序列與本地序列直接相關(guān)的算法實現(xiàn)。
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