基于SystemGenerator的Gardner算法设计与实现.docx

第 18 卷 Vol.18 第 7 期 No.7 电子设计工程 Electronic Design Engineering 2010 年 7 月 Jul. 2010 基于 System Generator 的 Gardner 算法设计与实现 彭小卫， 刘倍圣， 曾亚军， 徐节涛， 赵 利 （桂林电子科大学， 广西 桂林 541004） 摘要：采用 Gardner 算法，对 QPSK 调制解调系统中的位同步系统进行设计与实现，大大提高了系统性能和资源利用 率。 重点阐述采用 FPGA 开发环境 System Generator 系统设计工具进行位同步设计与实现的方法， 并在 Lyrtech SFF SDR DP（Lyrtech 小型软件无线电开发平台）上进行硬件协同仿真与验证，同时给出了相应的仿真波形。 仿真结果在软 件无线电技术及应用方面有着重要的理论研究价值，在开发设计上可大幅度地缩短开发周期，节约成本。 关键词： Gardner 算法； System Generator； 软件无线电； 硬件协同仿真 中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2010）07-0016-03 Design and realization of Gardner algorithm based on System Generator PENG Xiao-wei， LIU Bei-sheng， ZENG Ya-jun， XU Jie-tao， ZHAO Li （Guilin University of Electronic Technology， Guilin 541004， China） Abstract： The Gardner algorithm is adopted to the design and realization of symbol synchronization in the QPSK modula- tion and demodulation system，which can greatly improve system performance and resource utilization .The method of how to use the xilinx system generator system design tool to design and realize symbol synchronization is especially expounded，at the same time，the new idea of FPGA hardware-in-the-loop co-simulation and attestation on the Lyrtech SFF SDR DP is provided. Also the relevant simulation wave is shown. Simulation is conducted，which provides an important theoretical re- search value in software defined radio technology and applications. The method is used to shorten the development cycle and save cost. Key words： Gardner algorithm； system generator； software defined radio； hardware-in-the-loop co-simulation 在数字采样接收机中， 符号定时恢复算法有很多种，包 括 早 迟 门 （Early-late） 算 法 、MM （Mueller and Muller） 算 法 、 Gardner 算法[1]等。 早迟门算法是利用理想采样点的早迟 2 个 采样 点 来 产生 误 差 信息 的 ， 它 需要 每 个 符号 至 少 3 个 采 样 点，这对硬件实现来说是一种资源的浪费。MM 算法只需 1 个 采样 点 ，但 它对 载 波 偏差 敏 感 ，这在 移 动 通信 中 是 不可 避 免 的， 所以这种算法在实际中很少用到 。 Gardner 算法是 F.M. Gardner 提 出 的 一 种 适 合 于 BPSK/QPSK 的 每 符 号 采 样 两 点 的算法，它是由最大似然准则推导。 因此该算法所需采样点 少 、易