π/4-DQPSK调制解调技术研究及FPGA实现

论文摘要

本课题研究了基于FPGA的π/4-DQPSK调制解调技术,实现了π/4-DQPSK的全数字调制解调,调制中频为10MHz,输入码率为10 Mbps,可用于遥测监控室之间的图像信息无线传输。主要内容包括:π/4-DQPSK调制,1bit中频差分解调算法,Gardner位同步算法。着重对系统中每个模块的原理进行了分析,改进了法罗滤波器,完成各个模块的设计和FPGA实现。分别用1bit中频差分解调和普通中频差分解调进行仿真,比较了两种算法的性能差异。完成了系统的Matlab原理仿真,在原理上证明其可行性,编写Verilog程序实现各模块功能,在Modelsim中对各模块进行仿真调试,在ISE中编译综合,实现了数据信号的π/4-DQPSK调制解调和码元同步,最后完成系统的硬件实现和测试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字通信与π/4-DQPSK
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 课题背景及论文主要工作
• 第二章 基础理论分析
• 2.1 数字无线电技术
• 2.2 π/4-DQPSK 调制技术研究
• 2.3 成型滤波器的研究
• 2.3.1 码间串扰的产生
• 2.3.2 无码间串扰设计
• 2.3.3 用MATLAB 设计平方根升余弦滤波器
• 2.4 π/4-DQPSK 解调原理研究
• 2.4.1 π/4-DQPSK 的常用解调方式
• 2.4.2 π/4-DQPSK 中频差分检测研究
• 第三章 码元同步
• 3.1 同步的基础知识
• 3.2 码元同步技术研究
• 3.2.1 滤波法
• 3.2.2 相位比较法
• 3.3 定时误差估计算法
• 3.4 Gardner 算法研究
• 3.4.1 定时误差检测
• 3.4.2 环路滤波器
• 3.4.3 内插滤波器
• 3.4.4 数控振荡器及其控制
• 3.5 减小定时抖动
• 第四章 π/4-DQPSK 调制解调系统的Verilog 实现
• 4.1 调制与解调实现
• 4.1.1 信号源实现
• 4.1.2 串/并变换
• 4.1.3 编码映射
• 4.1.4 十六点插值
• 4.1.5 成型滤波
• 4.1.6 正交调制
• 4.1.7 一比特采样
• 4.1.8 一比特解调
• 4.1.9 低通匹配滤波
• 4.2 码元同步
• 4.2.1 Farrow 滤波器的实现
• 4.2.2 误差检测器
• 4.2.3 环路滤波器
• 4.2.4 数控振荡器
• 4.3 系统联调仿真
• 第五章 硬件实现及测试
• 5.1 电路芯片选择
• 5.1.1 FPGA 芯片选择
• 5.1.2 数模/模数电路
• 5.1.3 电源电路
• 5.1.4 整体PCB 电路图
• 5.2 硬件电路的调试
• 第六章 总结
• 6.1 全文总结
• 6.2 下一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻硕期间取得的研究成果