VDES的调制解调算法与实现研究

发布时间：2017-03-21 23:13

  本文关键词：VDES的调制解调算法与实现研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：甚高频数据交换系统VDES (VDES:VHF Data Exchange System)是一种新型的数字通信系统,该系统是在船舶自动识别系统AIS (AIS:Automatic Identification System)上发展起来的新一代海上数字通信系统。VDES作为一种新型数字通信系统,已经引起了各国的重点关注,但该系统目前尚处于前期研究阶段,一些国家正在进行系统的技术试验。本研究跟踪国际海事的前沿技术,主要对AIS使用的GMSK调制解调算法进行研究,在此基础上对VDES拟使用的正交频分复用OFDM (OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制解调技术和正交振幅调制QAM (QAM:Quadrature Amplitude Modulation)调制解调技术分别进行深入研究和性能分析。本文针对QAM调制解调方式的关键技术进行深入的研究,主要包括调制的基带成型滤波器设计与实现、解调的位同步算法研究与实现和载波同步算法的研究与实现。位同步技术研究采用QAM解调位同步的Gardner算法；载波恢复算法主要研究面向判决(DD)算法、减星座(RC)算法和极性判决算法,并选择矩形星座图的减星座(RC)算法进行实现。本研究首先进行功能仿真验证,然后进行现场可编程门阵列FPGA (FPGA: Field-Programmable Gate Array)实现。利用Xilinx公司的ISE环境下使用Verilog HDL语言对QAM调制解调进行实现,并使用Modelsim仿真验证,使用NEXYS4开发板进行系统整体验证。本课题的研究内容是大连海事大学导航研究所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。
【关键词】：VDES OFDM QAM 载波同步 位同步
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U675.7;TN914.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 课题研究的背景与意义9-10
• 1.2 论文主要内容10-12
• 第2章 AIS的调制解调算法12-16
• 2.1 AIS的GMSK调制解调算法12-13
• 2.2 MSK的调制解调原理及技术13-15
• 2.2.1 MSK的调制解调原理13-14
• 2.2.2 MSK调制解调系统关键技术14-15
• 2.3 MSK调制解调带宽研究15-16
• 第3章 QAM调制解调算法研究16-28
• 3.1 QAM调制解调技术16-17
• 3.1.1 QAM调制原理研究16-17
• 3.1.2 QAM相干解调的公式推导17
• 3.2 QAM调制星座图研究17-19
• 3.3 QAM解调位同步算法研究19-21
• 3.3.1 位同步性能指标研究19-20
• 3.3.2 Gardner位同步算法研究20-21
• 3.4 QAM解调载波同步算法研究21-28
• 3.4.1 载波恢复研究21-22
• 3.4.2 QAM载波恢复研究22-23
• 3.4.3 QAM中的面向判决估计载波恢复算法23-24
• 3.4.4 QAM中的简化星座载波恢复算法24-26
• 3.4.5 QAM中的极性判决载波恢复算法26-28
• 第4章 16QAM调制解调实现技术研究28-48
• 4.1 16QAM调制实现技术研究28-35
• 4.1.1 16QAM调制系统参数计算及带宽分析28-29
• 4.1.2 16QAM调制系统实现29
• 4.1.3 串并转换模块及2_L电平转换模块设计与实现29-30
• 4.1.4 基带成型滤波器设计与实现30-34
• 4.1.5 正交载波以及调制信号的FPGA实现34-35
• 4.2 16QAM解调实现技术研究35-43
• 4.2.1 16QAM解调系统实现35-36
• 4.2.2 低通滤波器设计36-37
• 4.2.3 基于Gardner内插的位同步模块设计37-39
• 4.2.4 判决模块FPGA实现39
• 4.2.5 RC减星座载波同步算法的FPGA实现39-42
• 4.2.6 16QAM解调系统整体42-43
• 4.3 16QAM调制解调系统功能测试43-48
• 4.3.1 系统功能仿真验证43-45
• 4.3.2 系统功能平台验证45-46
• 4.3.3 FPGA验证平台搭建46-47
• 4.3.4 FPGA验证测试47-48
• 第5章 OFDM调制解调算法48-56
• 5.1 OFDM背景48-49
• 5.2 OFDM的基本原理以及带宽分析49-51
• 5.3 OFDM的保护间隔和循环前缀讨论51-52
• 5.4 OFDM中应考虑的重点问题52-53
• 5.5 OFDM的实现方式研究53-56
• 总结56-57
• 参考文献57-59
• 致谢59-60
• 作者简介60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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2 包雄关,庞宪良;船载AIS中GMSK基带调制解调的实现[J];浙江海洋学院学报(自然科学版);2005年01期

3 胡心怡;方睿;李日欣;郭庆;;OFDM技术发展综述[J];通信技术;2010年08期

4 徐步威;;高阶QAM载波恢复的FPGA设计实现[J];电子测试;2012年11期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘畅;船舶自动识别系统（AIS）关键技术研究[D];大连海事大学;2013年

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2 夏文娟;基于高阶QAM的载波恢复方法的研究与实现[D];合肥工业大学;2013年

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本文编号：260467