数字接收机分组检测算法设计与实现
2021-02-07四川九洲空管科技有限责任公司杨志强
电子世界 2021年2期
四川九洲空管科技有限责任公司 陈 妹 郑 超 杨志强
根据分组检测算法原理,提出了一种在工程实践中解决数字接收机信号检测的方案,并用Matlab仿真分析了分组检测算法,进一步给出了仿真结果。最后给出了分组检测算法的FPGA的硬件实现方案,用verilog硬件描述语言实现了分组检测算法。
1 分组检测原理
分组检测算法作为接收机信号处理的第一步,用于得到最初的数据分组。本文采用的固定滑动窗测量方法,这是一种简单有效的处理方式。当没有信号来到时,得到的信号主要为接收机的本身噪声wn,信号数据rn可表示为rn=wn;当信号Sn来到时,信号数据rn可表示为信号和噪声的叠加,即rn=Sn+wn。因此,可根据接收信号能量值的变化来实现分组检测。但是,由于检测环境的复杂性,可能会串入一些突发性的、高能量噪声,对信号判决产生干扰,可通过一定长度(L)的窗口进行累加计算,可表示为:

上述公式(1)中,mn表示长度为L的平滑窗的能量累积,随着信号的不断输入,mn的更新根据接收信号能量移动求和过程的变化而变化,该求和过程被称为滑动窗口算法,此算法的基本原理就是在某一个时刻n,在该算法的求和过程中,首先加入了一个新的信号数值,同时也会去掉一个旧的信号数值,式(2)为这种移动递归求和过程的计算:

当有用数据分组信号到达时,此滑动窗口检测到的能量会有明显的跳变,可设定能量判决阀值进行信号检测,阀值可随窗口内检测到的能量大小来设定。……
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