基于FPGA的FSE-CMA盲均衡器设计与实现

郭业才， 李 峰， 万逸儒， 胡 峥

(1. 南京信息工程大学 电子与信息工程学院， 南京 210044； 2. 南京信息工程大学 滨江学院， 江苏 无锡 214105)

0 引 言

近年来，随着无线通信技术的快速发展，盲自适应均衡器的设计与实现研究成为重点关注的课题[1]。文献[2]中设计的盲均衡器实现了Bussgang类算法中的B-G算法，文献[3]中设计的盲均衡器成功地用于数字有线电视(Digital Video Broadcasting-C，DVB-C)全数字正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)接收机，文献[4]中在深入分析Bussgang盲均衡算法及其特例基础上，给出了盲均衡系统的一种硬件并行实现结构并总结了硬件设计和实现中的重要问题，文献[5]中研究了分数间隔常模均衡器(Fractionally Spaced Equalization-Constant Modulus Algorithm，FSE-CMA)的现场可编程门阵列(Field Prograrnmable Cate Array, FPGA)实现问题。上述盲均衡器硬件实现成本高、占用逻辑资源多，难以用FPGA直接进行硬件实现[6]。为了克服所述不足，设计一款具有信号解调功能的盲均衡器硬件实现方法是十分必要的。

本文采用1 kHz～20 MHz的差分移相键控(Differrential Phase Shift Keying, DPSK)信号作为输入信号，通过加入信号解调模块、改进分数间隔盲均衡(FSE-CMA)结构，以利FPGA硬件实现。在盲均衡器的FPGA硬件实现过程中，通过Matlab和modelsim仿真验证可行性。最后，通过搭建硬件测试平台进行级联测试，验证均衡效果。

1 FSE-CMA盲均衡器的总体设计

FSE-CMA盲均衡器的实现方法有多种，如基于软件平台的实现和基于硬件平台的实现。本文采用基于FPGA硬件平台来实现FSE-CMA盲均衡器。基于该平台的系统框架结构，如图1所示。

图1 FSE-CMA盲均衡器总体系统框架图

加噪后的AD模拟信号由AD9236采样，将得到12位的数字信号输入至FPGA中[7]；在FPGA芯片内部对信号进行数字下变频处理，通过解调后得到基带信号；……