[实用新型]一种大气激光通信PPM同步器

说明书

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，涉及一种大气激光通信PPM同步器。

背景技术

时间同步是大气激光通信系统的重要组成部分。目前的PPM时间同步器包括时隙同步系统和帧同步系统。时隙同步采用的是模拟锁相环提取时隙时钟信号，这种方法实现电路复杂，达到时隙时钟同步时间长；也有采用单片机的方式来实现帧同步，但帧同步实现的数字化集成度不高，不利于广泛应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无线激光通信PPM同步器，将时隙同步系统和帧同步系统集成于一片现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片实现，通过高速的数字化处理技术，快速建立PPM调制解调系统的时隙同步和帧同步，解决了目前PPM时钟同步建立速度慢、集成度低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种大气激光通信PPM同步器，包括现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片，现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片包括接收PPM输入脉冲信号的分路器，分路器将信号同时输入给数字锁相环DPLL和脉冲间隔时隙计数器，数字锁相环DPLL将时隙时钟信号输入脉冲间隔时隙计数器，脉冲间隔时隙计数器传输信号给滑动相关检测器，滑动相关检测器输出帧同步信号；同步器还包括一外部时钟模块，外部时钟模块将时钟信号输入给数字锁相环DPLL，数字锁相环DPLL输出时隙同步信号。

本实用新型的特点还在于，

现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片采用SpantanII 2S200PQ208。

外部时钟模块采用40MHz有源晶振O-64NK。

本实用新型的有益效果是，利用了FPGA芯片处理速度快、数字化集成度高的优点，和外部时钟模块为PPM大气光无线通信系统的解调提供时钟信号，使该PPM同步器快速输出时隙同步信号和帧同步信号，该PPM同步器数字化集成度高，应用简单。

附图说明

图1是本实用新型的大气激光通信PPM同步器的结构示意图。

图2是数字锁相环DPLL原理示意图。

图3是PPM帧同步头的原理示意图。

图4是滑动相关器原理示意图。

图5是“滑动相关法”检测帧同步头的原理示意图。

图中，1.PPM脉冲输入信号，2.分路器，3.外部时钟模块，4.数字锁相环DPLL，5.脉冲间隔时隙计数器，6.滑动相关检测器，7.FPGA芯片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种大气激光通信PPM同步器，包括现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片7，现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片7包括接收PPM输入脉冲信号1的分路器2，分路器2将信号同时输入给数字锁相环DPLL4和脉冲间隔时隙计数器5，数字锁相环DPLL4将时隙时钟信号输入脉冲间隔时隙计数器5，脉冲间隔时隙计数器5传输信号给滑动相关检测器6，滑动相关检测器6输出帧同步信号；同步器还包括一外部时钟模块3，外部时钟模块3将时钟信号输入给数字锁相环DPLL4，数字锁相环DPLL4输出时隙同步信号。

FPGA芯片7采用SpantanII 2S200PQ208芯片，进行同步运算。

外部时钟模块3采用40MHz有源晶振O-64NK，用来提供系统工作的时钟信号。

分路器2，将PPM信号分成两路。

数字锁相环DPLL 4，用来完成时隙同步。

脉冲间隔时隙计数器5，以时隙时钟为参考计算相邻脉冲间的间隔数。

滑动相关检测器6，通过检测同步头实现帧同步。

如图2所示为DPLL的结构图，DPLL能够实现时隙同步。DPLL主要由鉴相器、K变模可逆计数器、脉冲加减电路和除N计数器四部分构成。

本实用新型中采用了异或门(XOR)鉴相器。异或门鉴相器比较输入信号Fin相位和输出信号Fout相位之间的相位差Φe＝Φin-Φout，并输出误差信号Se作为K变模可逆计数器的计数方向信号。环路锁定时，Se为一占空比50％的方波，此时的绝对相位差为90°。因此异或门鉴相器相位差极限为±90°。