12电子技术第52卷第4期（总第557期）2023年4月Electronics电子学摘要：阐述FPGA的信号捕获算法的应用，满足实时信号处理的需要，通过算法原理、算法实现、仿真设计应用捕获算法。关键词：FPGA，信号捕获，实时信号，算法原理。中图分类号：TN957.52文章编号：1000-0755(2023)04-0012-02文献引用格式：魏天啸，卜艺飞，黄钊，梁霄，罗瑞，刘卓.基于FPGA的实时信号捕获算法分析[J].电子技术,2023,52(04):12-13.用运算量、运算效率对实时捕获效果有着直接影响，且与序列的长度呈正比例关系。为提高实时信号捕获算法效率，基于FPGA对该算法进行研究应用，通过流水线阵列设计的方式，使得FPGA具备强大的计算能力，并可以在单个点采样后，立即运算得出能量值数值结果。使用的序列长度设计为64，模块工作时钟的长度大于采样时钟，且时钟保持在10倍以上。数据接收采用IQ数据，进行数据计算，设计序列计算流水线，经过10次流水线计算之后，输出最终结果，具体流水线算法程序如表1内容所示。0引言信号捕获是指对信号进行连续不断的检测过程，通过程序计算方式获取有效信号。信号捕获过程需要经过同步、信道估计、解调、处理等多个阶段，且极易受到噪声影响。接收机在对信号进行处理过程中，也可能会受到时延效果影响，导致数据出现缓存，FPGA的实时信号捕获算法应用速度较快，可满足实时处理的基本要求。1基本原理导频序列信号捕获和盲信号检测是捕获算法中比较常用的两个手段。比较两种方法而言，盲检测在低信噪比的状态下进行信号捕获效率有所不足，性能无法满足实际应用需要，导频序列捕获算法应用效果良好，且使用伪随机特征实现对序列的捕获，将PN序列作为信号捕获的基础。根据算法特点，使用滑动窗算法进行序列相关数值计算，具体计算如式（1）所示。（1）由式（1）进行序列计算，S*表示信号共轭值，PS(N)表示阈值，主要用于判断是否捕获了信号，L表示序列的长度，ym+n表示信号接收机设备所采集的采样信号数值。根据采样序列号可以实现对信号的捕获，通过对相关能量的仿真结果，可以对峰值能量数值的大小进行计算和判定[1]。2算法实现为实现序列列阵的实时信号捕捉，算法的应基于FPGA的实时信号捕获算法分析魏天啸，卜艺飞，黄钊，梁霄，罗瑞，刘卓（中航工业西安飞行自动控制研究所，陕西710065）Abstract—ThispaperdescribestheapplicationofFPGAsignalcapturealgorithmtomeettheneedsofreal-timesignalprocessing.Thecapturealgorithmisappliedthro...
