800 Mb／s高速解调器的定时恢复算法及实现研究

　　1 引 言

　　跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)是在航天技术领域实现天地一体化综合信息网的重要组成部分，他在军事战略、战术和民用方面均具有重要地位和广阔的发展前景。就其高速数据传输业务来讲，天上中、低轨道用户航天器和数据中继同步卫星与地面上终端站构成一个实时的、宽带的大地数据传输链，其数据速率从40 Mb/s到几再Mb/s，甚至将来更高的Gb/s水平。这就需要一个高速数据的宽带传输的调制解调信道。

　　在数字接收系统中，为了正确恢复出发送端的符号信息，必须做到定时同步。定时同步恢复技术是无线通信的关键技术之一，对接收机的整体性能有直接影响。定时误差的提取方法有很多，大体可以分为两种：数据辅助(DA)和非数据辅助(NDA)。在高速数传系统中，一般都采用的是非数据辅助算法，他具有快速捕获定时误差的优点，而且不需要插入额外的定时信息，增加了实际传输数据信息速率。

　　针对800 Mb/s 8PSK高速调制信号，本文采用MartinOer-der包络平方DFT定时恢复算法，并通过仿真和FPGA实现验证了其有效性。

　　2 定时恢复算法及实现

　　2.1 定时相位误差的影响

　　当高速数传系统存在定时相位偏差时，ADC模块对输入信号进行定时采样的时刻将会偏离期望的最大信噪比采样点。对于升余弦特性的匹配滤波信道，波形成型的符号峰值点就是所期望的最大信噪比采样点，这种定时采样时刻的偏离称为定时相位误差。当存在定时相位误差时，由于ADC定时采样不在符号峰值点上，一方面信号幅度的减小使得采样点数据的信噪比变差，另一方面码间干扰的增加也使得采样点数据的信噪比恶化，从而导致系统性能的信噪比实现损耗。这里，将符号周期划分为32等份，即将定时相位误差刻度划分为(-16，+16)范围。通过计算机仿真，对于滚降系数a=0.6的升余弦特性信道，在不同的定时相位偏差时8PSK调制解凋通道的符号误码率与输入端比特信噪比关系曲线如图1所示。

　　在输入比特信噪比8 dB工作点上，定时相位偏差刻度在