基于FPGA的GMSK调制解调SOC芯片的研究与实现

发布时间:2018-05-18 23:13

  本文选题:调制 + 解调 ; 参考:《大连海事大学》2013年硕士论文


【摘要】:调制解调技术作为一项关键技术在通信系统里被应用广泛,能够有效提高通信系统的性能。数字调制解调技术在数字加密之后易于集成,抗干扰能力强,而且在组建网络上更加灵活。在现代通信技术的发展过程中,高性能数字调制解调技术以及调制解调新技术一直是研究的重点,GMSK最小高斯频移键控技术在很多现代通信系统中得到了应用。SOC芯片设计是目前信息技术发展的重要技术,它是具有自主知识产权通信设备设计的核心技术,因此本设计重点研究基于FPGA芯片,利用SOC设计技术实现GMSK的调制解调术。 本课题首先深入研究GMSK信号的调制与解调原理,然后利用FPGA芯片进行GMSK技术的SOC设计与实现。开发环境是Xilinx公司提供的ISE12.3软件开发平台,在这个开发平台上基于软件无线电的思想,进行Verilog HDL语言的软件编程设计,通过Modelsim6.5进行功能上的仿真,通过Virtex-4开发板进行调试,通过ChipScope Pro对信号各线路进行分析,最终实现了GMSK信号的调制和解调功能。本课题详细分析GMSK调制解调方案,并在实现上进行优化。比如GMSK调制中,需要用到FIR滤波器平滑码元信号。在设计中为了得到更好的平滑效果,在滤波器之后额外增加了两个内插滤波器,从而使信号更加平滑。在GMSK解调中,重点分析载波提取电路、码元同步电路、积分判决和解调判决等模块。本设计已经在软硬件上分别进行了功能调试,得到了理想的效果。 本研究内容是导航研究所承担的国家支撑计划课题"AIS/GNSS船载导航设备关键技术与系统研制”(2012BAH36B02)的部分内容。
[Abstract]:As a key technology, modulation and demodulation technology is widely used in communication systems, which can effectively improve the performance of communication systems. Digital modulation and demodulation technology is easy to integrate after digital encryption, strong anti-jamming ability, and more flexible in constructing network. In the course of the development of modern communication technology, High performance digital modulation and demodulation technology and new modulation and demodulation technology have been the focus of research. GMSK minimum Gao Si frequency shift keying technology has been applied in many modern communication systems. SoC chip design is an important technology in the development of information technology. It is the core technology of communication equipment design with independent intellectual property, so this design focuses on the realization of GMSK modulation and demodulation based on FPGA chip and SOC design technology. In this paper, the principle of modulation and demodulation of GMSK signal is studied deeply, and then the SOC design and implementation of GMSK technology using FPGA chip is carried out. The development environment is the ISE12.3 software development platform provided by Xilinx Company. Based on the idea of software radio, the software programming design of Verilog HDL language is carried out on the platform, the function simulation is carried out through Modelsim6.5, and the debugging is carried out through Virtex-4 development board. Finally, the modulation and demodulation functions of GMSK signal are realized by analyzing the signal circuits by ChipScope Pro. This paper analyzes the scheme of GMSK modulation and demodulation in detail, and optimizes the implementation. For example, in GMSK modulation, FIR filter is used to smooth symbol signal. In order to obtain better smoothing effect, two interpolation filters are added after the filter to make the signal smoother. In GMSK demodulation, the modules of carrier extraction circuit, symbol synchronization circuit, integral decision and demodulation decision are analyzed. The design has been debugged in the software and hardware, and the ideal effect has been obtained. This research is a part of the national support project "key Technology and system Development of AIS/GNSS Shipboard Navigation equipment" (2012BAH36B02).
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TN47

【参考文献】

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本文编号:1907628

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