文档介绍：华北电力大学(保定)
硕士学位论文
扩频通信中PSK调制系统的研究与FPGA实现
姓名:姚琼琼
申请学位级别:硕士
专业:工学; 通信与信息系统
指导教师:宋文妙
2011-03
华北电力大学硕士学位论文
摘要
基于软件无线电的数字中频接收技术,是现代无线系统研究的热点。将 A/D
变换尽量靠近天线,在中频段数字化,从而通过软件改变通信系统的参数。论文
工作基于软件无线电的思想,研究了基于数字中频接收的某无线扩频通信系统。
采用现代 DSP 技术,在 FPGA 上设计该无线扩频通信系统的数字下变频子系统和
全数字调制解调子系统。
论文首先研究了数控震荡器(NCO)的工作原理,采用 DSPbuilder 设计实现
了一个系统通用的 NCO 模块,为各子系统提供稳定的正/余弦波样本。论文研究
了积分梳状滤波器(CIC)、有限长冲击响应滤波器(FIR)和半带滤波器(HBF)
这三种滤波器,并以此为基础在 DSPbuilder 上完成数字下变频子系统的设计。
论文在深入研究了各种调制系统性能的基础上,分析了总系统的要求,根据信道
环境和不同传输速率的要求,确定采用 DPSK、QPSK 两套调制解调的方案。其中,
DPSK 系统采用差分相干解调的方式完成数据解调,而 QPSK 系统则采用相干解调
方案,其难点在于载波同步的实现。论文研究了载波同步原理,确定使用 Costas
环实现载波同步模块,并进一步分析仿真了 Costas 环的性能,最终在 DSPbuilder
软件环境下实现调制、解调模块。
完成各项软件工作后,将所设计的模块转换为 VHDL 硬件编程语言在
环境下编译、仿真,并最终下载到基于 EP3C40Q240C8FPGA 芯片的
硬件平台上验证该套方案。其结果符合设计要求。

关键词:现场可编辑逻辑门阵列;DPSK;QPSK;数字下变频;载波同步;

I
华北电力大学硕士学位论文
Abstract
Nowadays, Software Radio(SR) has been ing a hot research in the field of
munications, especially in the intermediate frequency(IF) digitization
receive. The core thought of SR is making the high-speed broadband A/D and D/A
near the antenna as close as possible and making inter-specific scheme of IF digitally,
in order to implement more function of wireless by using software. Thesis places
emphasis on the Digital Down Conversion(DDC) and the modem in a Wireless
Spread munication system, based on Software radio. They are
designed pleted in FPGA which used modern DSP technology.
This paper places the related theories about numerical controlled oscillator(NCO)
fristly. And then design a module of NCO using DSPbuilder in order to engender sine
and cosine wave for DDC and modulator . Then, it researched CIC filter、FIR filter
and HB filter in this paper, and implemented the module of DDC in DSPbuilder.
Thesis confirm two modem project of DPSK and QPSK according to the channel
environment and the different transmission speed's request, after researched many
kinds of modem system