文档介绍：毕业设计中期答辩
题目:高速数字调制解调器的软件实现
报告人: 陈小燕
指导老师:乔建良
时间过得真快,已经开学一个多月。还有一个多月我们就该毕业论文终期答辩了,非常感谢学校为了对我们起到一个促进作用所进行的毕业设计中期答辩。下面由我为大家具体介绍一下我在这段时间之内所进行的工作以及我的论文进展。
论文要点
第一章引言
第二章调制解调器原理及方案选择;
第三章系统总体设计
第四章简要介绍调制解调器的硬件选择及设计;
第五章调制解调器模块软件设计与实现;
现在论文的进度
经过这段时间的努力,我的毕业设计论文终于有了一些眉目。现在已开始各个模块程序的设计整理,仿真。最终完成还需要一段时间,下面我就这段时间所完成的内容做一下讲解。
第一章引言
现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。用FPGA实现调制解调器具有体积小、功耗低、集成度高、可软件升级、抗干扰能力强的特点,符合未来通信技术发展的方向。
本课题研究了基于FPGA实现的QDPSK调制解调的软件实现。以FPGA芯片作为核心处理器,对调制过程实现的模块做了详细的设计,还设计了相应的硬件电路。
调制解调器原理及方案选择
调制是一种把基带信号转变为在载频上的带通信号,并使其具有一定的抗干扰能力的技术。比起传统的模拟调制方式,数字调制方式有更好的抗噪声性能和更强的抗信道衰落能力,实现起来更加灵活,易于将几种形式的信息融合在一起传输。通过选择合适的调制方式,将信息能量集中在窄的频带内,满足通信系统对信号的变换要求。
数字调制的基本原理是用数字基带信号去控制正弦型载波的某参量,如控制载波幅度,称为振幅键控(ASK);控制载波频率,称为频移键控(FSK);控制载波相位,称为相移键控(PSK);联合控制载波幅度和相位,称为正交幅度调制(QAM)。
常用的数字调制方式有频移键控FSK、最小频移键控MSK、高斯最小频移键控GMSK、正交幅度调制QAM、正交频分复用OFDM和四相相移键控QPSK等。
比较各种调制方式我选择了QDPSK调制。
调制系统框图
串/并转换模块的作用就是把二进制不归零序列分成奇偶两路,每路的码元宽度由Tb扩展为2Tb,其中奇路数据经过一个Tb延时进入I信道,偶路数据送入Q信道。
差分编码模块编码和解码是数字通信中的一项重要技术,它能有效减少数字信号在信道传输过程中受到的干扰。对QDPSK,它是以前一码元的相位作为参考相位,根据当前码元的相位计算出相应输出的数字信息,避免了相位模糊。
数控振荡器(NCO)模块:主要是生成正弦和余弦载波。现在已经开始模块的编程。
串并转换
差分编码器
乘法器
数控振荡器
乘法器
加法器
解调系统框图
乘法器器模块:主要是完成采样量化后的数字信号与本地载波相乘,实现信号的频谱搬移;低通滤波器模块:主要是滤除乘法器模块输出的中高频分量;数控振荡器(NCO)模块:和调制系统的NC0有一定差别,这里的NC0是受相位差信号控制的。每输入一个相位差信号,就相应产生一对正弦和余弦值;同步模块:主要包括位同步和载波同步。位同步是找出每个码元的最佳采样点,载波同步则是为了得到一个同频同相的正弦波。抽样判决模块:首先对低通滤波器输出的信号进行抽样,然后根据抽样之后的结果,判断数据的正负号;解差分编码是将判决后的数据按照差分解码的规则解差分编码。并/串转换模块:把解差分编码好的两路数据并为一路输出数据。本论文重点在于调制的全过程设计与实现,对解调过程不做详细描述。
乘法器
数控振荡器
乘法器
低通滤波器
低通滤波器
抽样判决
抽样判决
同步
解差分编码
并串转换