高速并行Gardner算法设计与实现

TN911; 随着空间探测任务逐步增加、空间信道频谱资源日趋紧张,传统Gardner定时同步算法已经无法满足高速数传系统高通量、高可靠性的需求.为了提高Gardner定时同步算法的吞吐率并增大可纠正误差范围,提出一种高速并行Gardner算法.为了保证插值精度同时减少乘法器消耗,设计了一种并行分段抛物线插值滤波器;为了便于并行流水线设计和最佳采样点选取,构建了计数模块和定时缓存调整模块;为了提高等价吞吐率,重构了流水线并行环路滤波器结构和并行数控振荡器结构.结果表明,该算法等价吞吐率可达1739.13 Msps,数字信号处理器资源消耗可减少44％,可纠正2×10-3的定时误差....

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Published in国防科技大学学报 Vol. 45; no. 2; pp. 95 - 104
Main Authors 胡婉如, 王竹刚, 梅如如, 陈轩, 张颖
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院 国家空间科学中心 复杂航天系统电子信息技术重点实验室,北京 100190 01.04.2023
中国科学院大学,北京 100049%中国科学院 国家空间科学中心 复杂航天系统电子信息技术重点实验室,北京 100190
Subjects
定时同步
抛物线插值
定时缓存调整模块
流水线设计
计数模块
并行Gardner算法
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ISSN1001-2486
DOI10.11887/j.cn.202302011

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Summary:TN911; 随着空间探测任务逐步增加、空间信道频谱资源日趋紧张,传统Gardner定时同步算法已经无法满足高速数传系统高通量、高可靠性的需求.为了提高Gardner定时同步算法的吞吐率并增大可纠正误差范围,提出一种高速并行Gardner算法.为了保证插值精度同时减少乘法器消耗,设计了一种并行分段抛物线插值滤波器;为了便于并行流水线设计和最佳采样点选取,构建了计数模块和定时缓存调整模块;为了提高等价吞吐率,重构了流水线并行环路滤波器结构和并行数控振荡器结构.结果表明,该算法等价吞吐率可达1739.13 Msps,数字信号处理器资源消耗可减少44％,可纠正2×10-3的定时误差.
ISSN:1001-2486
DOI:10.11887/j.cn.202302011