基于高速帧同步和相位模糊估计法的FPGA实现

　　(4)前后方保护

　　为了减少漏同步和假同步概率，需要进行前后方保护。将帧同步过程分为四种工作状态，即搜索态、后方保护态、同步态、前方保护态。设定前后方保护系数均为3，即连续检测到3次峰值脉冲时则判定为同步；连续3次未检测到峰值脉冲时才判定为失步。前后方保护的工作过程如图2所示。

　　(5)恢复相位

　　对接收符号相位进行适当延迟，以保持与检测出来的相位模糊值同步，然后用接收符号相位减去相位模糊值，即可将发送符号的相位恢复出来。

　　5 高速帧同步器的FPGA实现结果

　　选用Xilinx公司的ISE 9．2作为硬件开发平台，并采用VHDL编程语言实现本文所描述的高速帧同步器。其中，参数设定如下：同步码长为58；帧长为2 660；threshold_0为43．500 0；threshold_1为30．763 8。将生成的比特文件下载到Xilinx公司的VIRTEX-4芯片上，通过Chipscope得到的结果如图3所示。图中前两行表示串／并转换后的两组相位数据；第3行则为最后给出的同步脉冲信号；第4，5行表示恢复后的相位。

　　从图3可以看出，两个帧同步脉冲信号的距离约为1 330个码元符号，由于是两路并行结构，这恰好就是由串行数据一帧长度2 660得到的。

　　6 结 语

　　现以符号速率高达320 MSPS的8PSK调制信号为例，研究了能估计相位模糊值的高速帧同步问题。首先提出仅依靠接收符号和本地同步码来快速确定二维调制符号的帧同步，并同时估计相位模糊值的计算方法。这种方法仅利用符号的相位信息，相对于一般方法减少了一半计算量。给出能够适应高速数传系统的并行结构，并且通过FPGA实现验证了算法的有效性。通过对并行结构以及算法相关参数适当修改，即可对不同速率、不同信噪比的系统有一定的适应性，还可方便地推广应用于其他MPSK调制信号。