数字调制解调技术在数字通信中占有非常重要的地位,数字通信技术与FPGA的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。文中介绍了QPSK调制解调的原理,并基于FPGA实现了QPSK调制解调电路。
标签: QPSK andDemodulation Realization Modulation
上传时间: 2013-07-03
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经济的快速发展使得人们越来越注重生活质量,对于有害气体的检测成为人们的迫切要求,我国气敏传感器发展迅速,但由于气敏传感器的高阻值特性及接口电路复杂等原因,气敏传感器测量装置发展缓慢。在了解气敏传感器的气敏机理及气敏传感器的工作原理的前提下,设计了一种新型的气体浓度测量装置,并将采集到的信号处理后通过无线传输设备传送。该装置以ARM7为内核的LPC2131 作为微处理器,利用其强大的数据计算处理能力及控制能力,设计出了显示气体浓度值的测量电路。此外由于因LPC2131 内部集成了多种硬件电路接口,有效地降低了成本,减小了装置体积。 在无线传输部分,采用挪威Nordic公司的单片射频收发器nRF403,nRF403工作在433或315MHz国际上通用的ISM频段,双工作频段可以自由切换,FSK 调制解调,采用直接数字合成DSS和锁相环稳频PLL 进行频率合成,频率稳定性好,发射数据时无方向性要求,在高速移动和振动等情况有抗干扰能力。本测量装置的设计主要包括硬件和软件两大部分。硬件部分由四部分组成:数据采集电路、ARM系统模块电路设计、无线收发电路模块、显示模块组成。软件部分的设计包括:通道选择程序设计、A/D转换程序设计、信号处理程序(算法)、无线收发程序、液晶模块程序设计、以及PC端应用程序设计。经过实际的测量,本装置可对外界气体浓度进行准确的测量,精度保持误差在1.5%以内。本装置具有高灵敏度、小型、简单、低耗等优点。
上传时间: 2013-04-24
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光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating)传感器是近几年光纤传感技术领域的研究热点,光纤光栅传感器可以工作在强电磁场、高温有腐蚀性的以及有爆炸危险性的恶劣环境中,且易于将多个光纤光栅串联在一起构成光纤光栅阵列,实现分布式传感,这是其他传感元件所不及的。 本文设计了光纤光栅传感网络可调谐法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔解调测试系统。系统主要分光路和电路两部分,在光路部分,研究了光纤光栅解调技术,分析和比较了几种常见的波长解调方法,由于F-P腔调谐范围宽,可以实现多点测量,因此决定采用可调谐F.P腔法进行信号解调。对可调谐 F-P腔解调法做了理论分析和研究,并通过Matlab仿真对影响F-P滤波效果的腔长和反射率两个参数进行了优化设计。在电路部分,首先设计整形电路将光电探测器的输出信号整形成矩形脉冲信号,设计了计算中心波长的方法,最后搭建了硬件电路来验证中心波长的计算方法。硬件电路以 Philips公司的 LPC2214 为核心处理器。该硬件电路包括电源电路,复位电路,串口电路,JTAG 调试接口,数码管显示等。软件方面,设计了相关的软件程序和模拟信号源,最后利用模拟信号源作为该解调测试系统的信号进行实验验证,得出实验数据,经过分析验证了该解调测试系统的可行性。
上传时间: 2013-05-26
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软件无线电是二十世纪九十年代提出的一种实现无线通信的体系结构,被认为是继模拟通信、数字通信之后的第三代无线电通信技术。它的中心思想是:构造一个开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,并使宽带模数和数模转换器尽可能靠近天线,从而将各种功能,如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成。 本论文首先介绍了软件无线电的基本原理和三种结构形式,综述了软件无线电的几项关键技术及其最新研究进展。其中调制解调模块是软件无线电系统中的重要部分,集中体现了软件无线电最显著的优点——灵活性。目前这一部分的技术实现手段多种多样。随着近几年来芯片制造工艺的飞速发展,可编程器件FPGA以其高速的处理性能、高容量和灵活的可重构能力,成为实现软件无线电技术的重要手段。 本论文调制解调系统的设计,选择有代表性的16QAM和QPSK两种方式作为研究对象,采用SystemView软件作为系统级开发工具进行集成化设计。在实现系统仿真和FPGA整体规划后,着重分析用VHDL实现其中关键模块以及利用嵌入FPGA的CPU核控制调制解调方式转换的方法。同时,在设计中成功地调用了Xilinx公司的IP核,实现了设计复用。由于FPGA内部逻辑可以根据需要进行重构,因而硬件的调试和升级变得很容易,而内嵌CPU使信号处理过程可以用软件进行控制,充分体现了软件无线电的灵活性。 通过本论文的研究,初步验证了在FPGA内实现数字调制解调过程及控制的技术可行性和应用的灵活性,并对将来的扩展问题进行了研究和讨论,为实现完整的软件无线电系统奠定了基础。
上传时间: 2013-04-24
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本课题对DQPSK调制解调技术的FPGA实现进行了比较全面的研究,利用DQPSK调制技术实现了码速200Kbps的调制器。调制载频3.2MHz、带宽180KHz、带外抑制大于45dB,调制器设计达到预定要求。解调器硬件完成,软件未全部实现,但完成了CIC滤波器、载波跟踪环、位定时同步、并串转换等几个关键模块的设计。对解调器做了实验测试,验证了相关模块设计的正确性,解调器中重要的载波同步功能已能实现。 在本文中,主要介绍了DQPSK调制解调技术的FPGA实现。着重对差分编解码、成形滤波器、Costas载波跟踪环以及CIC滤波器进行了详细叙述,对硬件设计则做了简要的说明,给出了主要电路图和实物图。 在重要设计环节上,文中进行了比较细致的Matlab仿真及System View仿真,并给出了相关分析与说明。最后,采用VHDL 硬件描述语言对系统进行了设计与实现。文中对位定时同步以及CIC滤波器的可变速设计做了创新与改进。
上传时间: 2013-05-22
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The new demoboard set for the NE/SE564 provides the capabilityfor demonstrating three different
上传时间: 2013-04-24
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本文重点研究的是补偿编码键控(CCK)的调制与解调算法原理,以及基于FPGA进行的系统设计实现。作为IEEE802.11b标准中关键的调制技术,CCK码具有良好的相关特性,能够在高速率传输数据的同时有效的克服多径效应。本文首先对WLAN的结构和特点进行了简单介绍,对其中的IEEE802.11b标准进行了研究,并着重分析了其物理层基带部分的结构和规范。然后系统的介绍了CCK码的特点,重点对11Mb/s模式下基于“基本CCK码字集”的CCK调制原理和基于快速沃尔什变换(FWT)块的CCK解调原理进行了分析讨论。接下来通过在Matlab中对调制和解调方案的仿真,得到了正确的理论数据,并验证了系统设计的可行性。最后在Xilinx公司的ISE6.2开发环境下,使用硬件描述语言Verilog HDL对CCK调制和解调系统在FPGA中进行了设计,然后将整个系统在ModelSim中进行了功能仿真。理论分析和仿真结果的比较表明系统设计是正确的,而且系统性能良好。 本文所设计的基于FPGA的CCK调制和解调系统具有集成度高、稳定性强和能够在线软件更新等特点。研究成果可以给将来设计更高性能、更高集成度的基带WLAN芯片提供基础。
上传时间: 2013-06-02
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基于MATLAB 7.0的信号调制与解调分析
上传时间: 2013-07-21
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本文的设计采用FPGA来实现π/4DQPSK调制解调。采用π/4DQPSK的调制解调方式是基于频带利用率、误比特率(即抗噪性)和实现复杂性等综合因素的考虑;采用FPGA进行实现是考虑到高速的数据处理以及AD和DA的高速采样。 本课题主要包含以下几个方面的研究: 首先对π/4DQPSK技术的应用发展情况做简单介绍,并对其调制解调原理进行了详细的阐述。在理解原理的基础上,将调制解调进行模块化划分,提出了实现的思路和方法。其中包括串并转换,差分相位编码,内插,成形滤波器,正交调制,带通滤波器及希尔伯特变换,解调,位同步,载波同步,差分相位解码。 其次在FPGA上实现了π/4DQPSK的大部分模块。其中调制端的各个模块的功能都已经实现,并综合在一起,下载到开发板上进行了在线仿真。其中成形滤波器的设计大大降低了FPGA的资源开销,是本次设计的创新;解调端对载波同步和位同步提出了设计思路,具体的实现还需要进一步的研究;接口电路的测试和在线仿真已经完成。 最后提出了硬件实现的方案以及三种芯片的选型与设计,给出了简要的电路图和时序图。
上传时间: 2013-08-03
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正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波数字调制技术,具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、成本低等特点,适合无线通信的高速化、宽带化及移动化的需求,将成为下一代无线通信系统(4G)的核心调制传输技术。 本文首先描述了OFDM技术的基本原理。对OFDM的调制解调以及其中涉及的特性和关键技术等做了理论上的分析,指出了OFDM区别于其他调制技术的巨大优势;然后针对OFDM中的信道估计技术,深入分析了基于FFT级联的信道估计理论和基于联合最大似然函数的半盲分组估计理论,在此基础上详细研究描述了用于OFDM系统的迭代的最大似然估计算法,并利用Matlab做了相应的仿真比较,验证了它们的有效性。 而后,在Matlab中应用Simulink工具构建OFDM系统仿真平台。在此平台上,对OFDM系统在多径衰落、高斯白噪声等多种不同的模型参数下进行了仿真,并给出了数据曲线,通过分析结果可正确评价OFDM系统在多个方面的性能。 在综合了OFDM的系统架构和仿真分析之后,设计并实现了基于FPGA的OFDM调制解调系统。首先根据802.16协议和OFDM系统的具体要求,设定了合理的参数;然后从调制器和解调器的具体组成模块入手,对串/并转换,QPSK映射,过采样处理,插入导频,添加循环前缀,IFFT/FFT,帧同步检测等各个模块进行硬件设计,详细介绍了各个模块的设计和实现过程,并给出了相应的仿真波形和参数说明。其中,针对定点运算的局限性,为系统设计并自定义了24位的浮点运算格式,参与傅立叶反变换和傅立叶变换的运算,在系统参数允许的范围内,充分利用了有限资源,提高了系统运算精度;然后重点描述了基于FPGA的快速傅立叶变换算法的改进、优化和设计实现,针对原始快速傅立叶变换FPGA实现算法运算空闲时间过多,资源占用较大的问题,提出了带有流水作业功能、资源占用较少的快速傅立叶变换优化算法设计方案,使之运用于OFDM基带处理系统当中并加以实现,结果满足系统参数的需求。最后以理论分析为依据,对整个OFDM的基带处理系统进行了系统调试与性能分析,证明了设计的可行性。 综上所述,本文完成了一个基于FPGA的OFDM基带处理系统的设计、仿真和实现。本设计为OFDM通信系统的进一步改进提供了大量有用的数据。
上传时间: 2013-04-24
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