第
37
卷第
1
期
2009
年
1
月
华中科技大学学报(自然科学版)
J.
Huazhong Univ.
of
Sci.
&.
Tech. (Natural Science Edition)
基于伪码捕获的迭代消息传递
法
FPGA
设计
都棉玲邓志鑫赵主杰
(哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨
15000
1)
Vo
l.
37
No.
1
Jan. 2009
摘要:为了充分发挥伪码捕获的迭代消息传递算法快速捕获的特点,根据迭代消息传递捕获算法的流程,提
出了其在
FPGA
上的实现方案,给出了用于迭代计算的
RAM
块组织结构、迭代方式和迭代后的数据分析方
法.通过海上实视~数据验证表明,实际捕获时间小于
2 s
,能够快速捕获无线电导航系统中的天波干扰信号,证
明了该算法的有效性和实用性.
关
键
词:伪码捕获;因子图;迭代消息传递;现场可编程门阵列结构设计
中图分类号:
TN96
文献标识码
:A
文章编号:
1671-4512(2009)01-0092-04
Design
of
FPGA
structure
for iterative message passing
algorithm based on PN code acquisition
Hao
Yanling
Deng
Zhixin
Zhao
Peijie
(School
of
Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001 , China)
Abstract:
The
iterative
message
passing
algorithm
based
on
PN
(pseudo
noise)
code
acquisition
can
ac-
quire
sky
wave
perturbance
fast
in
wireless
navigation
system.
According
to
the
iterative
process
of
the
algorithm
,
its
implement
scheme
on
FPGA
(f
ield
programmable
gate
array)
is
presented.
RAM
(random-access
memory)
block
configuration
scheme
,
the
iterative
manner
,
and
the
data
analysis
method
after
the
iterative
process
are
presented
in
the
pape
r.
Finally
,
actual
data
from
field
test
on
sea
is
used
to
verify
the
algorithm
,
which
proved
that
the
realization
scheme
is
effective
and
usefu
l.
Key
words:
pseudo
noise
code
acquisition;
factor
graphics;
iterative
message
passing;
field
program-
mable
gate
array
structure
design
迭代消息传递算法来源于编码理论中迅速发
展的迭代译码算法
[1-
飞将该方法应用于扩频系
统伪随机码的捕获是一个新的研究方向.国内外
研究表明,该算法捕获速度快,但对接收信噪比较
为敏感口,~因此特别适用于快速捕获无线电导
航系统中的天波干扰信号.这是因为在海洋无线
电导航系统中,天波信号强度通常要大于地波信
号强度
30
dB
,其信噪比较高,而天波的幅度和相
位的变化比较快,传统捕获方法根本无法眼踪天
波的快速变化,因此为了去除天波的干扰,需要一
个能够实时跟踪天波变化的快速同步算法,而迭
代消息传递算法正符合这个需求.
收稿日期:
2008-04-08,
本文针对一种
15
级
m
序列,在给出基于伪
码捕获的迭代消息传递算法流程的基础上,给出
了其在
FPGA
上的实现方案,并给出了在该方案
下的实现结果.实现结果表明,对于给定的
15
级
m
序列,该算法捕获时间小于
2
s
,能够跟踪天波
的快速变化.
1
迭代消息传递算法流程
基于伪码捕获的迭代消息传递算法是在已知
软信道初始信息的情况下,通过因子图上消息(概
率信息)迭代的方式来估计本地的同步码
[l-5].
其
作者简介:郝燕玲
0944-)
,女,教授;邓忘鑫(通信作者)
,博士研究生,
E-mail: chinadengzhixin@yahoo.cn.
基金项目:国家自然科学基金资助项目
(60704018).