基于FPGA ARM的BPSK信噪比计算设计方法
技术领域
本发明涉及信噪比计算技术领域，尤其涉及基于FPGA ARM的BPSK信噪比计算设计方法。
背景技术
信噪比是度量通信系统通信质量可靠性的一个主要技术指标，根据通信中不同的需要，有不同的表达方式，在调制信号传输中，信噪比一般是指信道输出端，即接收机输入端的载波信号平均功率与信道中的噪声平均功率的比值，可称为载噪比，在模拟通信系统中，信噪比一般是指通信终端机解调器输出端的信号平均功率与噪声平均功率的比值。工程上还采用解调器输入信噪比与输出信噪比间的一组曲线，来定量比较不同的模拟调制与解调方式的通信质量的优劣。
目前在对BPSK信噪比计算的方法多采用最大似然信噪比估计方法进行计算，但是传统的二进制相移键控信号的最大似然信噪比估计方法需要数据辅助，绝大多数只能在符号同步后进行估计，且不能有残余的载波相偏。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于FPGA ARM的BPSK 信噪比计算设计方法，包括以下步骤：
基于FPGA ARM的BPSK信噪比计算设计方法，包括以下步骤：
步骤一：数据采样传输，通过匹配滤波器从信源采集获取BPSK抽样信号，并对BPSK抽样信号进行预处理，根据相偏获取BPSK抽样信号的信号功率中虚、实两路数据，并将虚、实两路数据传输到累加计算模块中进行处理；
步骤二：累加计算，通过累加计算模块进行信号平方处理后将虚、实两路数据进行累加；
步骤三：均值处理，对累加的数值与设定的累加数值进行比较，当达到设定的累加数值后截断相应低位数据，完成均值处理；
步骤四：信噪比获取，通过求和、开方处理求得信号功率和噪声功率，并对信号功率和噪声功率进行对比分析计算获得信噪比。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述步骤一中BPSK抽样信号预处理是用于为后序处理提供合适的数据，且BPSK抽样信号预处理包括：频率下变频，同相和正交量分解，载频分量消除，实现隔离各个信号，保证一次只有一个信号进入后序缓解。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述步骤二中累加计算模块进行信号平方处理可以消除信号中的相位调制。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述步骤二中对BPSK抽样信号的信号功率中虚、实两路数据分别进行处理，并进行合并累加实现消除解调载波的相偏移影响。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述匹配滤波器采用均方根升余弦滤波器，且信源的取值为{1，-1}。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述获取BPSK抽样信号的信号功率中虚、实两路数据方法为通过信道化特征乘法算子的正交可变扩频因子码进行扩频和扰码处理，实现将信号分为了实、虛两路数据流。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括多次采样计算，其中多次采样计算方法为重复步骤一至步骤四，实现连续采样分析BPSK信号的信噪比数据，取出最大值和最小值，绘制折现图获取BPSK信号的信噪比均值数据。
本发明提供了基于FPGA ARM的BPSK信噪比计算设计方法，具备以下有益效果：
该基于FPGA ARM的BPSK信噪比计算设计方法利用二次方去除信号中的相位调制.不再需要数据辅助；对同相和正交通道分别进行处理，合井估计结果消除解调载波的相偏影响；直接对模/数转换后样值进行分组估计不需要进行符号同步，估计范围宽，且该基于FPGA ARM的BPSK信噪比计算设计方法计算法复杂度低，计算精度高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于FPGA ARM的BPSK信噪比计算设计方法，包括以下步骤：
步骤一：数据采样传输，通过匹配滤波器从信源采集获取BPSK抽样信号，并对BPSK抽样信号进行预处理，根据相偏获取BPSK抽样信号的信号功率中虚、实两路数据，并将虚、实两路数据传输到累加计算模块中进行处理；
步骤二：累加计算，通过累加计算模块进行信号平方处理后将虚、实两路数据进行累加；
步骤三：均值处理，对累加的数值与设定的累加数值进行比较，当达到设定的累加数值后截断相应低位数据，完成均值处理；
步骤四：信噪比获取，通过求和、开方处理求得信号功率和噪声功率，并对信号功率和噪声功率进行对比分析计算获得信噪比。
步骤一中BPSK抽样信号预处理是用于为后序处理提供合适的数据，且 BPSK抽样信号预处理包括：频率下变频，同相和正交量分解，载频分量消除，实现隔离各个信号，保证一次只有一个信号进入后序缓解。
步骤二中累加计算模块进行信号平方处理可以消除信号中的相位调制。
步骤二中对BPSK抽样信号的信号功率中虚、实两路数据分别进行处理，并进行合并累加实现消除解调载波的相偏移影响。
匹配滤波器采用均方根升余弦滤波器，且信源的取值为{1，-1}。
获取BPSK抽样信号的信号功率中虚、实两路数据方法为通过信道化特征乘法算子的正交可变扩频因子码进行扩频和扰码处理，实现将信号分为了实、虛两路数据流。
还包括多次采样计算，其中多次采样计算方法为重复步骤一至步骤四，实现连续采样分析BPSK信号的信噪比数据，取出最大值和最小值，绘制折现图获取BPSK信号的信噪比均值数据。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
