短波扩频通信系统中数字相关器的FPGA设计与实现(2)

２ ＦＰＧＡ模块设计

数字相关器在短波扩频通信系统中的具体功能是：接收Ａ／Ｄ采样后的采样信号，对采样信号进行希尔波特变换，得到与其正交的另一路信号；然后以这两路信号分别作为实部和虚部，与本地序列进行相关运算，将相关值的实部和虚部送给ＤＳＰ做后续处理，如图１所示。只有包含有正确同步头信息的信号经采样后与本地序列作相关运算，得到的相关值的模值才会出现峰值；对应于发端特定的同步头帧结构，相关后的相关峰也会出现规律性的特征。这样，ＤＳＰ才可以通过先对相关值求模，然后对模值出现的峰值的间隔、幅值和数目等信息进行判断和进一步处理，来确定是否捕捉到信号。下面具体介绍完成上述数字相关功能的ＦＰＧＡ的设计。ＦＰＧＡ设计的内部结构框图如图２所示。

２．１ 希尔波特变换部分

系统接收到的射频信号经过前端预处理后，送到Ａ／Ｄ采样，然后以串行方式输出样点值到ＦＰＧＡ。每个样点值是用１０ｂｉｔ的二进制补码表示的，需先通过一个串／并转换器转化为宽度为１０ｂｉｔ的并行信号。样点值首先要进行的是希尔波特变换，希尔波特变换有多种实现方法，这里采用一个１２９阶的滤波器来实现，滤波器的抽头系数由ＭＡＴＬＡＢ函数ｒｅｍｅｚ产生，如图３所示。

将１０ｂｉｔ的并行信号输入到一个１０ｂｉｔ×１２９的ＲＡＭ模块，采用循环