【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無線信息傳輸，尤其涉及一種可重構的高精度多徑時延模擬方法及裝置。
技術介紹
1、隨著全球通信技術的飛速發展，衛星通信作為一種重要的通信手段，已廣泛應用于軍事、民用、科研等多個領域。然而，衛星通信信道環境復雜多變，包括大氣干擾、多路徑時延、電離層影響等因素，這些因素對信號傳輸質量和系統性能產生嚴重影響。在衛星通信系統研發過程中，對信道環境的準確模擬至關重要，尤其是時延的精準模擬。
2、現有的方案常使用fpga芯片的內部存儲單元，對信號進行系統時鐘的整數倍周期時延模擬，在使用大存儲器時，往往需要預存部分數據才可以實現邊讀邊寫，這樣雖可以實現大時延但會犧牲精度，現有技術方案不能同時滿足精度與大時延的要求。
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種可重構的高精度多徑時延模擬方法其裝置，以解決現有技術中無法同時滿足高精度與大時延的要求。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種可重構的高精度多徑時延模擬方法，包括：
3、s1，選擇信號輸入輸出模式，為每條鏈路添加信道徑數，并對每條徑設置時延參數、衰落類型和多普勒頻移；
4、s2，上位機將用戶輸入的時延參數，轉化為群時延和相對時延，并根據時延量進行三次分級，分為精時延、粗時延以及大范圍時延，上位機計算每級所對應的時延量，并將其轉化成定點數下發給fpga芯片；
5、s3，fpga芯片獲取上位機發送的群時延，使用ram資源進行粗時延，將輸出結果使用拉格
6、s4：fpga芯片獲取上位機發送的相對時延，使用ram資源進行粗時延，將輸出結果使用拉格朗日插值算法實現精時延；
7、s5：對時延后的結果添加衰落，將多徑信號進行疊加與輸出。
8、具體的，所述上位機根據時延參數，計算出最小時延作為群時延，余徑以最小時延徑作為參考，轉化為相對時延。
9、具體的，所述精時延為系統時鐘小數倍的時延，所述粗時延為系統時鐘整數倍的時延。
10、具體的，所述群時延包括精時延、粗時延和大范圍時延，所述相對時延包括精時延和粗時延。
11、具體的，所述步驟s3中，大范圍時延控制操作為，
12、s3.1，大范圍時延模塊接收上位機發送的時延開始工作標志位，以及各條鏈路的信號時延量所對應的讀開始地址；
13、s3.2，拼接各條鏈路的數據，開始往寫fifo里面寫數據；
14、s3.3，判斷寫fifo是否達到半滿狀態，若達到半滿狀態，進入寫ddr4操作，若未達到半滿，則轉至s3.4；
15、s3.4，按順序依次判斷當前各條鏈路對應的讀fifo是否達到半滿狀態，若未達到半滿，根據該條鏈路的讀fifo對應的讀地址讀取隨機存取存儲器中的數據，之后判斷下一條鏈路對應的讀fifo的狀態，若達到半滿則轉至判斷下一條鏈路對應的讀fifo的狀態，直至最后一條鏈路的讀fifo；
16、s3.5，重復步驟s3.3和s3.4直至數據接收完成。
17、具體的，所述拉格朗日插值算法為4點分段拋物線降次farrow濾波器。
18、具體的，所述farrow濾波器的插值多項式為，
19、，
20、式中為拉格朗日插值因子，其計算公式為，
21、
22、計算4個插值點中間的數為，
23、，
24、以(t0，xk)，(t-0.5，xk+0.5)，(t-1，xk+1)三點為插值點做二次插值，得到拉格朗日系數為，
25、，
26、，
27、，
28、插值多項式為，
29、，
30、通過以上三式進行化簡，得到4點分段拋物線插值系數為：
31、；
32、；
33、；
34、。
35、具體的，所述farrow濾波器包括2個乘法器和8個加法器。
36、本專利技術還提供了一種可重構的高精度多徑時延模擬裝置，其特征在于，包括：上位機和fpga芯片，其中，
37、所述上位機被配置為根據通信場景選擇輸入輸出模式，并對每條鏈路添加信道的路徑數，設置不同的時延參數、衰落類型與多普勒頻移，所述上位機將時延參數轉化為群時延與相對時延，并進行三次分級，將時延分為精時延、粗時延以及大范圍時延，計算出每級所對應的時延量并將其轉化成定點數輸出至fpga芯片；
38、所述fpga芯片被配置為獲取上位機下發的群時延與相對時延，使用隨機存取存儲器實現大范圍時延，使用ram資源實現粗時延，使用拉格朗日插值算法實現精時延，對時延后的結果添加衰落，將多徑信號進行疊加與輸出。
39、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
40、1、本專利技術將時延進行三次分級，使用降次farrow濾波器結構實現時延量在小數范圍的精時延，精度可達0.1ns，使用ram資源實現時延量為系統時鐘整數倍的粗時延，使用隨機存取存儲器利用乒乓操作，通過錯位地址控制技術實現信號大范圍時延，最終實現大范圍、高精度的多徑時延仿真。
41、2、本專利技術使用降次farrow濾波器，在不降低插值質量的情況下只需2個乘法器和8個加法器，有效降低了dsp計算資源消耗。
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1.一種可重構的高精度多徑時延模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法：所述上位機根據時延參數，計算出最小時延作為群時延，余徑以最小時延徑作為參考，轉化為相對時延。
3.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法：所述精時延為系統時鐘小數倍的時延，所述粗時延為系統時鐘整數倍的時延。
4.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法：所述群時延包括精時延、粗時延和大范圍時延，所述相對時延包括精時延和粗時延。
5.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法：所述步驟S3中，大范圍時延控制操作為，
6.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法，其特征在于，所述拉格朗日插值算法為4點分段拋物線降次farrow濾波器。
7.根據權利要求6所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法，其特征在于，所述farrow濾波器的插值多項式為，
8.根據權利要求6所述的可重構的高精度多徑時延模擬裝置，其特征在于，所述farrow濾波器包括2個乘法器和8
9.一種可重構的高精度多徑時延模擬裝置，其特征在于，包括：上位機和FPGA芯片，其中，
...【技術特征摘要】
1.一種可重構的高精度多徑時延模擬方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法：所述上位機根據時延參數，計算出最小時延作為群時延，余徑以最小時延徑作為參考，轉化為相對時延。
3.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法：所述精時延為系統時鐘小數倍的時延，所述粗時延為系統時鐘整數倍的時延。
4.根據權利要求1所述的可重構的高精度多徑時延模擬方法：所述群時延包括精時延、粗時延和大范圍時延，所述相對時延包括精時延和粗時延。
5.根據權利要求1所述的可重構的高精...
【專利技術屬性】
技術研發人員：盧中奎，陳應兵，白云鵬，趙金龍，丁廣宇，
申請(專利權)人：中電科思儀科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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