在現(xiàn)有的數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,接收機的解調(diào)模塊大多采用DSP實現(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,這種解調(diào)系統(tǒng)存在功能單一,功耗較高等技術(shù)缺點。為了滿足衛(wèi)星通信系統(tǒng)對大帶寬、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,實現(xiàn)了BPSK/QPSK信號的全數(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)。其特點是軟件和硬件的結(jié)合,使得解調(diào)系統(tǒng)的計算量小,處理速度快,節(jié)省資源。為了滿足衛(wèi)星通信接收機對信號處理高速率,大帶寬等指標(biāo)的要求,本文針對BPSK/QPSK兩種關(guān)鍵的解調(diào)模式,進行了深入的研究和工程化的實現(xiàn)。首先敘述了數(shù)字正交解調(diào)特點和概念,然后對FPGA實現(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,重點對載波同步和位同步技術(shù)作了詳細的研究和算法改進,并實現(xiàn)了工程化。本文的主要研究成果和貢獻如下:①研究并改進了BPSK/QPSK信號的全數(shù)字化解調(diào)的方法,該方法將數(shù)字信號分成I/Q兩路,利用... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：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 載波相位誤差對解調(diào)的影響
    2.4 位同步
        2.4.1 延遲相干法位定時信息提取
        2.4.2 數(shù)字鎖相環(huán)法實現(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實現(xiàn)
    3.1 數(shù)字下變頻技術(shù)的研究和設(shè)計
        3.1.1 信號速率降采樣原理
        3.1.2 信號速率升采樣原理
        3.1.3 B/QPSK解調(diào)系統(tǒng)中CIC濾波器的設(shè)計
        3.1.4 CIC模塊的FPGA實現(xiàn)
        3.1.5 信號成型濾波仿真及實現(xiàn)
    3.2 載波同步及FPGA實現(xiàn)
        3.2.1 COSTAS環(huán)工作原理
        3.2.2 BPSK/QPSK鑒相器設(shè)計
        3.2.3 開關(guān)電路
        3.2.4 數(shù)字解調(diào)NCO參數(shù)的設(shè)計
        3.2.5 環(huán)路濾波器設(shè)計
    3.3 位定時同步算法改進和FPGA實現(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
        3.3.3 位同步算法的MATLAB仿真驗證
    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)試和驗證
    4.1 DSP設(shè)計方案
    4.2 解調(diào)界面處理系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)
    4.3 B/QPSK解調(diào)系統(tǒng)中重要指標(biāo)的驗證
        4.3.1 星座圖的測試和驗證
        4.3.2 眼圖的測試和驗證
        4.3.3 數(shù)字解調(diào)碼元恢復(fù)的測試和驗證
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用內(nèi)插/重采樣器實現(xiàn)全數(shù)字碼元同步[J]. 眭惠巧.  無線電工程. 2008(03)
[2]實現(xiàn)卷積交織的幾種實用方法[J]. 徐元欣,王匡,仇佩亮.  電路與系統(tǒng)學(xué)報. 2001(01)
[3]隨機交織器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 白寶明,馬嘯,王新梅.  通信學(xué)報. 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. 1999(04)

碩士論文
[1]基于FPGA的QPSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計[D]. 費義偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[2]基于STEL-2000A的擴頻電臺研究與設(shè)計[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：3513220