基于有限状态机的QPSK调制系统发送模块FPGA实现

2012-09-28彭卫东王明芳韩立峰赵学军高升强

电讯技术 2012年1期

贺刚,柏鹏,彭卫东,王明芳,韩立峰,赵学军,高升强

(1.空军工程大学科研部信息中心,西安 710051;2.空军工程大学导弹学院,陕西三原 713800;3.西安陆军学院,西安 710108)

1 引言

当前,以硬件描述语言为工具、逻辑器件为载体的系统设计越来越广泛。在设计中,状态机是最典型、应用最广泛的电路模块,其在运行速度的高效、执行时间的确定性和高可靠性方面都显现出强大的优势[1]。

状态机的设计思想已经在各个领域均有广泛的应用,文献[2]在离子注入机设计中采用状态机设计方法。文献[2,3]提出了引入状态机设计主要有3个方面的原因:实现快速建模、提高代码复用率和管理大量并发控制流程。有限状态机(Finite State Machine,FSM)是根据当前状态以及触发条件进行状态转换的一种机制,包含一组状态集(state)、一个起始状态(start state)、一组输入符号集(alphabet)、一个映射输入符号和当前状态到下一状态的输换函数(transition function)的计算模型[2,3]。

本文对QPSK调制发送系统的帧格式的特征进行了分析,结合有限状态机的模型特征,调制系统的各部分组成数据(同步头数据、标志位数据、相位校正数据、正文数据)对应于有限状态机模型中的状态集,根据触发条件,相应地将所需数据块依次发送。由于有限状态机是一种具有离散输入输出系统的模型,由有限的状态和相互之间的转移条件构成,在任何时候都只能处于给定数目状态中的一个,因此采用这种设计方法能稳定可靠地按需求将各数据块进行发送。