[发明专利]一种快速找到WIFI帧头的FPGA实现方法及系统

说明书

本发明提供一种快速找到WIFI帧头的FPGA实现方法及系统，属于无线通信技术领域。本发明包括如下步骤：基带接收到基带信号之后，将基带信号转换成对应的数字功率信号；采用IIR递归滤波器结构对数字功率信号进行处理，得到对应的功率平均谱；将功率平均谱与设置的门限值比较得到初步的帧头位。本发明还提供一种实现所述快速找到WIFI帧头的FPGA实现方法的系统。本发明的有益效果为：节省资源，随着精度的变高，对应的资源不会增加。

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，尤其涉及一种快速找到WIFI帧头的FPGA实现方法及系统。

背景技术

在WIFI的接收过程中，在进行基带算法处理之前会有一个初步寻找帧头的操作。初步找到帧头的位置，主要目的节省后续做相关同步的时间。因为后面的同步做法是采用循环相关去做处理。接收到的WIFI信号帧跟信号帧之间存在GAP(信号中断)，如图2所示的两个信号帧之间的空白间隔。

通常的做法是采用滑动窗平均的做法，有的甚至采用双滑动窗去处理。双滑动窗和单滑动窗平均的原理类似，它主要采用后窗减去前窗差分的方式找到峰值，利用峰值跟设定的门限值作为对比，超过门限值且达到最大值的时刻作为粗帧头的初步位置。相对于单滑动窗来讲，双滑动窗消耗的资源会更多。

对于上述查找帧头位置方式，FPGA在运算过程中消耗的资源较多。同时随着查找精度的提高，滑动窗的长度要求变长，对应的逻辑资源消耗会更多。所以在逻辑资源比较紧张，或者时序比较紧张的情况下，该实现方案并非一个很好的选择。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种快速找到WIFI帧头的FPGA实现方法及系统，在能实现比滑动窗口更高精度的查找帧头的同时又能节省比较多的逻辑资源。

本发明快速找到WIFI帧头的FPGA实现方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：基带接收到基带信号之后，将基带信号转换成对应的数字功率信号；

步骤二：采用IIR递归滤波器结构对数字功率信号进行处理，得到对应的功率平均谱；

步骤三：将功率平均谱与设置的门限值比较得到初步的帧头位，

所述IIR递归滤波器结构的查分方程为：

其中，x(n),y(n)分别为系统在nTs时刻对应的离散输入点以及输出点，y(n-1)对应为延迟一个采样点的y(n)，N为截位位宽，其中Ts对应的采样时钟的周期。

本发明作进一步改进，步骤二中，所述IIR递归滤波器结构对数字功率信号进行处理的方法包括以下子步骤：

A21：初始化系统的输出，并定义截位的位宽N；

A22：用非阻塞赋值获取中间过程值截位N位，逻辑代码：A＝(x(n)-y(n))＞＞N；

A23：用阻塞赋值获取中间值，使得A和y(n)的累加经过一个clk之后赋值给，逻辑代码：。

A24：用非阻塞赋值得到最终输出结果。

本发明作进一步改进，步骤A23中，赋值给S_y最终实现

本发明作另一种改进，步骤二中，FPGA实现过程用到一个乘法器，所述IIR递归滤波器结构的查分方程转换为：

本发明作进一步改进，所述IIR递归滤波器结构对数字功率信号进行处理的方法包括以下子步骤：

B21：初始化系统的输出y(0)＝0，并定义截位的位宽N；