基于PN序列幀的同步分析及FPGA實(shí)現(xiàn)
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由于PN序列和AWGN以及d(n)的相關(guān)性很小，所以上式中的最后兩項(xiàng)可以近似為0，從第一項(xiàng)可以看出，當(dāng)PN序列和包含在每個(gè)符號(hào)中的PN序列求相關(guān)后在符號(hào)的邊界處會(huì)出現(xiàn)峰值，該峰值可用來(lái)實(shí)現(xiàn)符號(hào)或幀定時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)頻偏估計(jì)還必須對(duì)相關(guān)值移位相乘，即：
式(4)中λ[n，0]表示符號(hào)起點(diǎn)的估計(jì)值，K表示PN序列的長(zhǎng)度，一般而言PN序列的長(zhǎng)度和符號(hào)的長(zhǎng)度一致，但如果在一個(gè)符號(hào)內(nèi)疊加k=N／K個(gè)相同的PN序列就可以得到更大的頻偏估計(jì)范圍，頻偏估計(jì)范圍可表示為：
圖2顯示了該算法的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖。接收信號(hào)與已知的PN序列求相關(guān)，PN序列的長(zhǎng)度假設(shè)為N，然后將求相關(guān)后的值存儲(chǔ)在長(zhǎng)度為N+1的寄存器內(nèi)，求其共軛值，并與后N位的值相乘。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/190516.htm
在多徑信道下，用該算法也能較好地實(shí)現(xiàn)幀同步。這是由于用于幀同步的符號(hào)中沒(méi)有包括數(shù)據(jù)符號(hào)，不會(huì)對(duì)PN序列產(chǎn)生干擾；PN序列良好的自相關(guān)性使得用于幀起點(diǎn)判決的峰值非常尖銳，PN序列越長(zhǎng)相關(guān)性越好，峰值的能量越大，抗AWGN的能力越強(qiáng)。
2 算法FPGA實(shí)現(xiàn)
FPGA實(shí)現(xiàn)框圖如圖3所示，數(shù)據(jù)序列通過(guò)讀寫寄存器與已知事先存儲(chǔ)的PN序列進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，讀寫寄存器是雙端的128×16位RAM，PN序列參考IEEE802．11a長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)同步序列(N=52)，這里采用128個(gè)采樣點(diǎn)，即
PN={1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，……1，1，1，1}
這128位相關(guān)性極強(qiáng)的一系列數(shù)據(jù)，按地址位編輯成后綴為*mif文件，一旦上電啟動(dòng)就寫入ROM中，讀地址在讀取RAM的數(shù)據(jù)時(shí)同時(shí)也就能依次讀出ROM數(shù)據(jù)，然后做兩者的相關(guān)運(yùn)算，兩路信號(hào)經(jīng)過(guò)相關(guān)運(yùn)算送到下一級(jí)求其共軛，共軛結(jié)果與后來(lái)的輸入延時(shí)128位的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)再一一相乘，然后進(jìn)入求移位相關(guān)峰的最大值模塊。若連續(xù)出現(xiàn)若干個(gè)最大峰值，Controler的標(biāo)志位置高，表明系統(tǒng)可以進(jìn)行解調(diào)處理或者FFT。另外，系統(tǒng)的使能和清零信號(hào)也由Controler產(chǎn)生。
評(píng)論