QPSK调制解调器的设计及FPGA实现.zip_QPSK_QPSK解调_VHDL/FPGA/Verilog

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="generator" content="pdf2htmlEX"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/base.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/base/css/fancy.min.css"> <link rel="stylesheet" href="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6251ce5674bc5c0105a28142/raw.css"> <script src="https://static.pudn.com/base/js/compatibility.min.js"></script> <script src="https://static.pudn.com/base/js/pdf2htmlEX.min.js"></script> <script> try{ pdf2htmlEX.defaultViewer = new pdf2htmlEX.Viewer({}); }catch(e){} </script> <title></title> </head> <body> <div id="sidebar" style="display: none"> <div id="outline"> </div> </div> <div id="pf1" class="pf w0 h0" data-page-no="1"><div class="pc pc1 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6251ce5674bc5c0105a28142/bg1.jpg"><div class="t m0 x1 h2 y1 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">南京理工大学</div><div class="t m0 x1 h2 y2 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">硕士学位论文</div><div class="t m0 x2 h2 y3 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">QPSK调制解调器的设计及FPGA实现</div><div class="t m0 x3 h2 y4 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">姓名：吴涛</div><div class="t m0 x4 h2 y5 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">申请学位级别：硕士</div><div class="t m0 x5 h2 y6 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">专业：信号与信息处理</div><div class="t m0 x6 h2 y7 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">指导教师：谢仁宏</div><div class="t m0 x7 h2 y8 ff1 fs0 fc0 sc0 ls0 ws0">20100601</div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.851296,0.000000,0.000000,1.851296,0.000000,0.000000]}'></div></div> </body> </html>

<div id="pf2" class="pf w0 h0" data-page-no="2"><div class="pc pc2 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6251ce5674bc5c0105a28142/bg2.jpg"><div class="t m1 x8 h3 y9 ff2 fs1 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">硕士论文</span></div><div class="t m2 x9 h3 ya ff2 fs1 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">ＱＰＳＫ调制解调器的设计及ＦＰＧＡ的实现</span></div><div class="t m0 xa h4 yb ff2 fs2 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">摘</span></div><div class="t m3 xb h4 yb ff2 fs2 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">要</span></div><div class="t m4 xc h5 yc ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">ＱＰＳＫ调制具有频谱利用率高、传输速率快、抗干扰性能强、频谱特性好等突出特</span></div><div class="t m5 xd h5 yd ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">点，在移动通信、卫星通信中得到了广泛应用。因此，基于ＦＰＧＡ的全数字ＱＰＳＫ调制</span></div><div class="t m6 xe h5 ye ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">解调的研究具有重要的意义。</span></div><div class="t m7 xf h5 yf ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">本文介绍了ＱＰＳＫ调制解调技术的现状，对ＱＰＳＫ调制解调技术的发展和硬件平台</span></div><div class="t m8 xe h5 y10 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">进行了详细说明。对ＱＰＳＫ调制解调系统的基本原理及系统组成进行了分析，主要包括</span></div><div class="t m5 xe h5 y11 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">ＲＳ编译码、卷积码、维特比译码、交织等差错编码的基本原理，以及ＱＰＳＫ解调的中</span></div><div class="t m9 xe h5 y12 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">频数字下变频、载波同步和位同步。在此基础上对ＱＰＳＫ调制解调系统的各模块进行了</span></div><div class="t ma xe h5 y13 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">基于ＭＡＴＬＡＢ的仿真，完成了ＱＰＳＫ中频调制解调器各模块的硬件语言描述、时序仿</span></div><div class="t m9 xe h5 y14 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">真及ＦＰＧＡ实现；同时分别给出调制和解调系统的的资源消耗费。阐述了该系统实现的</span></div><div class="t mb xe h5 y15 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">硬件平台，分析了该系统的性能，同时对调制端的ＤＡＣ芯片配置进行了详细的介绍。</span></div><div class="t m4 xf h5 y16 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">其中，本文设计的调制器已成功应用于某雷达系统数据传输的ＱＰＳＫ中频调制解调</span></div><div class="t mc xe h5 y17 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">软件设计项目中，符号速率为８ＭＳＰＳ、中频频率为６０ＭＨｚ，达到了项目的技术指标要</span></div><div class="t md xe h5 y18 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">求。同时本文提出的基于内码快速估计解相位模糊算法可以成功取代差分编解码的解相</span></div><div class="t me xe h5 y19 ff2 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">位模糊方案，从而采用软判决维特比译码提高了系统的编码增益。</span></div><div class="t mf xd h6 y1a ff2 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">关键字：ＱＰＳＫ，调制，解调，ＦＰＧＡ，信道编码</span></div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.851296,0.000000,0.000000,1.851296,0.000000,0.000000]}'></div></div>

<div id="pf4" class="pf w0 h0" data-page-no="4"><div class="pc pc4 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6251ce5674bc5c0105a28142/bg4.jpg"><div class="t m6c xad h6 y69 ff4 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">声</span></div><div class="t m6d x21 h6 y69 ff4 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">明</span></div><div class="t m6e xae hb y1e ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在</span></div><div class="t m18 xaf hb y6a ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发</span></div><div class="t m6f xaf hb y27 ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学</span></div><div class="t m6f xaf hb y6b ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均</span></div><div class="t m70 xb0 hb y31 ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">已在论文中作了明确的说明。</span></div><div class="t m71 x74 hc y6c ff4 fsa fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">研究生签名：关海</span></div><div class="t m72 x86 hd y6d ff4 fsb fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">加扣年‘月２７ｆ日</span></div><div class="t m73 xb1 h6 y6e ff4 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">学位论文使用授权声明</span></div><div class="t m74 xb2 hb y6f ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅</span></div><div class="t m18 xaf hb y70 ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送</span></div><div class="t m18 xaf hb y71 ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对</span></div><div class="t m75 xaf hb y72 ff4 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。</span></div><div class="t m76 xaf he y73 ff4 fsc fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">研究生签名：ｊ与Ｌ</span></div><div class="t m77 x77 hf y74 ff4 fsd fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">叫矿年伯晌</span></div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.851296,0.000000,0.000000,1.851296,0.000000,0.000000]}'></div></div>

<div id="pf5" class="pf w0 h0" data-page-no="5"><div class="pc pc5 w0 h0"><img class="bi x0 y0 w1 h1" alt="" src="https://static.pudn.com/prod/directory_preview_static/6251ce5674bc5c0105a28142/bg5.jpg"><div class="t m10 xe h3 y9 ff5 fs1 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">硕士论文</span></div><div class="t m2 x53 h3 ya ff5 fs1 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">ＱＰＳＫ调制解调器的设计及ＦＰＧＡ实现</span></div><div class="t m37 xd h6 yb ff5 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">１绪论</span></div><div class="t m78 xd hb yc ff5 fs9 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">１．１课题背景</span></div><div class="t m79 xf h5 y75 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">通信技术与计算机技术，数字信号处理技术三者的结合是现代通信技术的标志，．它</span></div><div class="t m7a xd h5 y76 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">在融入数字信号处理技术和计算机技术后发生了巨大的变化。从广义上讲，通信是指使</span></div><div class="t m7a xd h5 y77 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">用不同的方法，通过任何传输介质将有效消息进行两个不同地方的传递，其实，通信就</span></div><div class="t m7b xd h5 y78 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">是为了进行消息的交换及有效传递【ｌ】。作为这个领域中极为重要的一部分，数字调制解</span></div><div class="t m7a xd h5 y79 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">调技术得到了迅速发展。一方面，随着全数字调制解调器专用集成电路的发展，发送与</span></div><div class="t m7a xe h5 y7a ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">接收设备在通信传输中可以更加紧凑，从而降低了成本和功耗，并且大大提高了设备的</span></div><div class="t m7a xd h5 y7b ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">可靠性。另一方面，全数字调制解调技术的使用，有可能使各类现代调制解调技术融为</span></div><div class="t m7c xd h8 y7c ff5 fs6 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">一体。</span></div><div class="t m7d xb3 h5 y7d ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">数字调制技术的出现使得在有限的带宽内传输高速数据已成为可能，并且与过去的</span></div><div class="t m7a xd h5 y7e ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">模拟调制相比有更高的可靠性和抗干扰性【２】。数字调制主要包括频移键控（ＦＳＫ）、二</span></div><div class="t m7e xd h5 y7f ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">进制相移键控（ＢＰＳＫ）、正交幅度调制（ＱＡＭ）、正交相移键控（ＱＰＳＫ）以及由这些技术</span></div><div class="t m7f xd h5 y80 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">派生出来的调制方式。在众多调制方式中，四相相移键控（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ</span></div><div class="t m28 xb4 h3 y8 ff5 fs1 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">Ｐｈａｓｅ</span></div><div class="t m80 x44 h3 y8 ff5 fs1 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">Ｓｈｉｆｔ</span></div><div class="t m60 xb5 h9 y81 ff5 fs7 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">Ｋｅｙｉｎｇ，</span></div><div class="t m81 xd h5 y82 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">ＱＰＳＫ）信号由于抗干扰能力强、频带利用率高、在电路上实现比较简单而在目前卫星、</span></div><div class="t m82 xd h5 y83 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">微波和有线电视上行通信中得到了广泛的应用。</span></div><div class="t m18 x13 h5 y84 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">目前国内调制解调器己有一些研究成果和芯片问世。但是，国内的产品大多基于通</span></div><div class="t m83 xd h5 y85 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">用ＤＳＰ实现，支持的速率比较低。由于运算量较大和硬件参数的限制，采用通用ＤＳＰ</span></div><div class="t m23 xd h5 y86 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">或普通算法无法胜任高速率调制解调的任务。ＦＰＧＡ的时钟延迟可达到纳秒级，结合其</span></div><div class="t m7a xd h5 y87 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">并行工作方式，在超高速、实时测控方面都有着非常广阔的应用前景，本文研究的目的</span></div><div class="t ma xd h5 y88 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">之一就是研究基于ＦＰＧＡ实现ＱＰＳＫ调制解调器。</span></div><div class="t m84 xd h6 y89 ff5 fs4 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">１．２数字调制解调技术的研究现状</span></div><div class="t m85 x27 h5 y8a ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">１．２．１数字调制解调技术</span></div><div class="t m7d xb3 h5 y8b ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">调制技术最初的发展是从模拟信号的调制解调技术开始的，随着数字通信技术的快</span></div><div class="t m86 xd h5 y8c ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">速发展，数字调制技术也得到了相应的发展以及广泛的应用【３】。</span></div><div class="t m87 xb3 h5 y8d ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">数字调制信号又可称为键控信号，载波包含３个变量：频率、相位和振幅，而且二</span></div><div class="t m7a xd h5 y8e ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">进制信号的状态只包含高、低电平两个逻辑量，所以，在调制的过程中，可以采用键控</span></div><div class="t m88 x27 h5 y8f ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">的方法，通过基带信号对载频信号的３个变量进行调制，主要的方法包括：相移键控</span></div><div class="t m89 xd h5 y90 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">（ｖｓＫ）、频移键控（ＦＳＫ）和振幅键控（ＡＳＫ）【４Ｊ。</span></div><div class="t m18 x13 h5 y91 ff5 fs3 fc0 sc0 ls0 ws0"><span class="fc1 sc0">由于所处理基带信号进制的不同，调制具体可分为二进制和多进制。多进制数字已</span></div></div><div class="pi" data-data='{"ctm":[1.851296,0.000000,0.000000,1.851296,0.000000,0.000000]}'></div></div>