一種應(yīng)用于OFDM系統(tǒng)中的符號精確定時算法的FPGA實現(xiàn)

圖5是采用判決函數(shù)取近似值的Matlab仿真圖，圖6是判決函數(shù)取確定值的Matlab仿真圖。檢測峰值時，第一個峰值是由于循環(huán)前綴存在的影響，峰值檢測時檢測第二個峰值。從圖5，圖6中可以看出，在判決函數(shù)近似處理雖然會損耗算法的性能，但是判決函數(shù)仍然存在明顯峰值，選擇適當?shù)拈撝禃r，仍然可以精確定時同步，可見減少對判決函數(shù)的近似對性能并未造成很大的影響。
表1是在AWGN環(huán)境下精同步位置的仿真結(jié)果，每個信噪比下經(jīng)過5 000幀的仿真。符號同步偏差表示每個信噪比下的精同步平均錯誤長度，可見在系統(tǒng)的性能并未明顯降低。
3．2 精同步模塊實際實現(xiàn)
硬件設(shè)計是基于XLINX公司的SPRTAN6系列中的XC6SLX150-2FGG484芯片，采用Verilog HDL語言，仿真軟件是ISE自帶的ISIM，開發(fā)環(huán)境是ISE。
整個OFDM系統(tǒng)同步的ISIM仿真波形如圖7所示。其中：clk_i表示時鐘信號；reset_i表示同步復(fù)位信號；clk5M_en_i表示5 MHz時鐘使能信號；nrst_j表示異步復(fù)位信號；acq_val_o表示粗捕獲指示信號；dataI_o，dataQ_o表示經(jīng)過粗捕獲和粗頻偏估計的輸出信號；
sync_val_o表示精同步指示信號。

經(jīng)過ISE綜合后，改進前和改進后精同步占用資源分布如表2所示。

由表2可見本文對系統(tǒng)資源優(yōu)化的效果十分明顯。

4 結(jié)語
本文分析了一種OFDM系統(tǒng)精同步算法的原理，給出了FPGA硬件實現(xiàn)方案和結(jié)果分析，該方案在采用經(jīng)典算法的同時，對算法進行了改進，在不降低精同步性能的前提下大大降低了計算復(fù)雜度，并且設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，具有較好的工程實用價值。