cdma下行同步算法设计与fpga实现

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1、万方数据y冀寰熬焉T洲s肌№纛鸶熬潮【本文献信息】罗森，田增山，周启平．cDMA下行同步算法设计与FPGA实现[J]．电视技术，2013，37(5)a玳队下行同步算法设计与附实现罗森，田增山，周启平(重庆邮电大学无线定位与空间测试重点实验室，重庆400065)【摘要】针对cDMA下行同步快速高效的要求，设计F兀快速相关算法，实现了FPGA快速同步。详细分析了基于FFr的下行同步算法及其参数的确定，给出实现该算法的模块图和各模块基于Verilog的程序实现，并进行了基于M0delsim的程序仿真，将其结果和MATLAB仿真

2、结果进行对比验证。最后以FPGAstratixII芯片为硬件平台进行板级调试，结果表明该同步算法稳定可靠。【关键词】cDMA；下行同步算法；FPGA【中图分类号】rI’N949．6【文献标志码】AD商驴锄dhnplem伽ta廿蚰ofCDMADo唧山IlkSyndhr蚰iz娟蚰Based蚰FPGAIm0sen，7nANZen铲IlaIl，zHOUQiping(胁m眦旷慨陀妇k耐如n口以跏钾胁∞恍脱耐，cb嘲垤‰i钟”蚵。厂风如帆d死kDm批砒幻m，‰唧嚼4僦晒，吼iM)【Abst瞰t】111e缸tcorrelafionaI

3、g嘶thmbasedonFFI’rnoduleisdesignedaIldtIlecDMAdowIllinksyTlchr0血殂tionalgoritllInb鹊edonFPGAisimple—men删．ThedowIllinksynchroni蛆tionalgodthmandtIlechoosing0frelatedpar砌etersareanalyzed．Themodulediagmmofthealgori山m卸dimple—mentation0f山epmgrambasedonVerilogarein酬ucedand

4、tlleproceduIeissimul舢edusillgM0delSiIIl粕d山eresultsarec0加paIedwittItheoutputofMAⅡ．ABt0veri母algDri血m．Finally，thedeb嚼ngonboaIdofs妇血ⅡisⅡ州eaIldt}leresIlltsshowtllesynchroni盟tionalgorithmhasagood咖bility．【Keywords】cDMA；dowlllinksyIlchrorIizationalgorithm；F粥A在cDMA(codeDi

5、visionMultipleAccess)扩频通信系统中，同步技术作为码分多址的三大支撑技术之一，起着至关重要的作用。在cDMA系统下行同步过程中，利用PN短码良好的相关性，将前向数据与不同相位的PN短码序列进行相关，找到最高相关峰值对应的相位，从而完成短码同步。以往CDMA的同步、解扰和解Walsh等相关算法⋯主要是基于DsP实现，但通常需要多块DsP来共同完成，且CDMA中长码生成和实时性处理对DSP来说是相当大的挑战。但随着FPGA技术的快速发展和数字信号处理IP核的成熟，如FFI'，兀R，DDS和A删uIJT—C

6、OMPLEx等IP核，基于FPGA的信号处理得到广泛的应用。基于FPCA的cDMA同步算法实现，主要以滑动相关法为主，该方法虽然实现简单，但实时性较差。本文针对cDMA下行同步快速高效的要求，完成了CDMA下行同步的算法设计，并以FPGA的思想构建同步模块，利用灿．tem的StI呲ixII系列芯片作为硬件平台进行板级调速，该方法最终应用到实际项目中。lCDMA下行同步算法1．1PN序列的自相关特性CDMA导频信道中传输的数据，是周期为32768个码片的PN序列。PN序列具有良好的自相关性，只有当序列对齐时，才会产生一个极

7、高的相关峰心J，而如果PN序列未对齐，则理论上相关值趋于0。如图1所示为PN序列的自相关仿真图，可以观察到对齐时有一个极高的相关峰，其余未对齐时刻，相关值很小。图1PN序列的自相关特性1．2进行相关运算数据长度的确定如何选择适当的数据长度来完成相关运算是一个比较重要的问题。如果选取数据长度过长，会带来巨大的计算量；而如果选取数据长度过短，则会导致计算结果的精度下降，甚至可能无法正确地完成同步过程。因此有必要对进行相关运算的数据长度对相关性能的影响进行评估。在此引入一个相关质量指数的概念。定义：相关质量指数=相关结果均值／

8、相关结果峰值。相关质量指数的取值介于O一1，越接近于0，说明相关性能越好；反之，越接近于1，说明相关性能越差。选取不同长度的实测数据进行相关运算，其对应的投稿网址hnp：／，州州．Vld∞E．cnI《电视技术》第37卷第5期(总第406期)1￡；5万方数据睦k删佣NG嚣靛尝悲相关质量指数如图2所示。籁靼衄

9、倦州靶图2