在現(xiàn)有的數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,接收機(jī)的解調(diào)模塊大多采用DSP實(shí)現(xiàn),其處理速度慢,不能適應(yīng)大帶寬,高速率的數(shù)字解調(diào)要求。同時(shí),這種解調(diào)系統(tǒng)存在功能單一,功耗較高等技術(shù)缺點(diǎn)。為了滿足衛(wèi)星通信系統(tǒng)對(duì)大帶寬、高速率、低功耗等技術(shù)指標(biāo)的要求,本論文提出的一種基于FPGA的全數(shù)字解調(diào)系統(tǒng)方案,實(shí)現(xiàn)了BPSK/QPSK信號(hào)的全數(shù)字化解調(diào)。文中所闡述的全數(shù)字BPSK/QPSK解調(diào)方案采用了先進(jìn)的FPGA和DSP芯片,結(jié)合數(shù)字正交解調(diào)技術(shù),其主要包括A/D變換、數(shù)字下變頻、以及數(shù)字化解調(diào)中的載波同步、位同步等關(guān)鍵技術(shù)。其特點(diǎn)是軟件和硬件的結(jié)合,使得解調(diào)系統(tǒng)的計(jì)算量小,處理速度快,節(jié)省資源。為了滿足衛(wèi)星通信接收機(jī)對(duì)信號(hào)處理高速率,大帶寬等指標(biāo)的要求,本文針對(duì)BPSK/QPSK兩種關(guān)鍵的解調(diào)模式,進(jìn)行了深入的研究和工程化的實(shí)現(xiàn)。首先敘述了數(shù)字正交解調(diào)特點(diǎn)和概念,然后對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)全數(shù)字解調(diào)中的一些關(guān)鍵技術(shù)作了相應(yīng)的研究,重點(diǎn)對(duì)載波同步和位同步技術(shù)作了詳細(xì)的研究和算法改進(jìn),并實(shí)現(xiàn)了工程化。本文的主要研究成果和貢獻(xiàn)如下:①研究并改進(jìn)了BPSK/QPSK信號(hào)的全數(shù)字化解調(diào)的方法,該方法將數(shù)字信號(hào)分成I/Q兩路,利用... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)
        1.2.2 FPGA的發(fā)展概況
    1.3 本文的主要工作
2 B/QPSK解調(diào)基本原理
    2.1 相移鍵控
        2.1.1 二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)
        2.1.2 正交相移鍵控(QPSK)
    2.2 采樣定理
        2.2.1 Nyquist采樣定理
        2.2.2 中頻采樣原理
        2.2.3 帶通采樣定理
    2.3 載波同步
        2.3.1 載波同步技術(shù)
        2.3.2 載波相位誤差對(duì)解調(diào)的影響
    2.4 位同步
        2.4.1 延遲相干法位定時(shí)信息提取
        2.4.2 數(shù)字鎖相環(huán)法實(shí)現(xiàn)位同步
    2.5 本章小結(jié)
3 B/QPSK解調(diào)關(guān)鍵技術(shù)及FPGA實(shí)現(xiàn)
    3.1 數(shù)字下變頻技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)
        3.1.1 信號(hào)速率降采樣原理
        3.1.2 信號(hào)速率升采樣原理
        3.1.3 B/QPSK解調(diào)系統(tǒng)中CIC濾波器的設(shè)計(jì)
        3.1.4 CIC模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)
        3.1.5 信號(hào)成型濾波仿真及實(shí)現(xiàn)
    3.2 載波同步及FPGA實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 COSTAS環(huán)工作原理
        3.2.2 BPSK/QPSK鑒相器設(shè)計(jì)
        3.2.3 開(kāi)關(guān)電路
        3.2.4 數(shù)字解調(diào)NCO參數(shù)的設(shè)計(jì)
        3.2.5 環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)
    3.3 位定時(shí)同步算法改進(jìn)和FPGA實(shí)現(xiàn)
        3.3.1 傳統(tǒng)超前-滯后型同步法
        3.3.2 超前-滯后位同步算法的改進(jìn)
        3.3.3 位同步算法的MATLAB仿真驗(yàn)證
    3.4 BPSK/QPSK碼元解模糊
        3.4.1 解調(diào)中碼元模糊原理
        3.4.2 BPSK解調(diào)碼元恢復(fù)
        3.4.3 QPSK解調(diào)碼元恢復(fù)
    3.5 本章小結(jié)
4 B/QPSK解調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試和驗(yàn)證
    4.1 DSP設(shè)計(jì)方案
    4.2 解調(diào)界面處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
    4.3 B/QPSK解調(diào)系統(tǒng)中重要指標(biāo)的驗(yàn)證
        4.3.1 星座圖的測(cè)試和驗(yàn)證
        4.3.2 眼圖的測(cè)試和驗(yàn)證
        4.3.3 數(shù)字解調(diào)碼元恢復(fù)的測(cè)試和驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用內(nèi)插/重采樣器實(shí)現(xiàn)全數(shù)字碼元同步[J]. 眭惠巧.  無(wú)線電工程. 2008(03)
[2]實(shí)現(xiàn)卷積交織的幾種實(shí)用方法[J]. 徐元欣,王匡,仇佩亮.  電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2001(01)
[3]隨機(jī)交織器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 白寶明,馬嘯,王新梅.  通信學(xué)報(bào). 2000(06)
[4]π/4-DQPSK調(diào)制的快速位同步捕獲和位同步跟蹤[J]. 趙杭生,甘仲民,屈德新.  電子學(xué)報(bào). 1999(04)

碩士論文
[1]基于FPGA的QPSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)[D]. 費(fèi)義偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[2]基于STEL-2000A的擴(kuò)頻電臺(tái)研究與設(shè)計(jì)[D]. 馬偉濤.南京理工大學(xué) 2003
[3]寬帶數(shù)據(jù)傳輸調(diào)制解調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王海華.南京理工大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3513220