杨帆，林平分

（北京工业大学嵌入式重点实验室，北京100124）

在数字通信系统中，接收端设备为了保持采样时钟与接收到的信号互相同步，必须计算采样时间与信号上的最佳采样点之间的时间差，即采样时钟偏差τ，并且跟踪这个τ，使得τ保持在足够小的范围内。TED（Timing Error Detector）就是计算采样时钟偏差τ的模块。TED模块只负责计算出这个采样时钟偏差τ，然后由PLL等模块负责把该时钟偏差纠正过来，从而实现发送和接收的同步采样。

Gardner算法[1]是数字通信接受端上被广泛使用的一种TED（Timing Error Detector）算法，它拥有实现简单、硬件消耗较小、精确度高、对相位偏差不敏感的特点。但是这个算法的可行性有一定的前提：即假设每个采样值的相位偏差不变，也就是说没有载波偏差。当假设条件不满足时，算法的性能将会受到影响，可能无法达到系统的性能要求。为了解决这个问题，本文提出了一种基于Gardner算法的改进算法，该算法可以在载波偏差存在的情况下工作，并且表现出接近无载波偏差时的性能，提高了原算法的可靠性和准确度。此外还对改进的算法进行了仿真和验证，并列出了仿真结果，仿真结果证明改进后的算法在载波偏差处于一定范围时，可以提高原算法的精确度30%~93%。

1 原理描述与数学证明

Gardner算法在每个符号周期T内只需要采样2次。改进算法只增加了一个计算模块和一个乘法器，如图1所示。

图1 改进后的算法结构Fig.1The improved algorithm’sstructure

图1中，{x（rT）}是采样后的信号，如果{x（rT）}不带有载波偏差，经过原Gardner算法模……