基于FPGA的自适应调制方式的通信系统研究

发布时间：2020-03-30 14:54

【摘要】：在某些特殊的场合,比如抗震救灾的救援环境通信,偏远山区范围的通信、特殊兵种的通信、森林火灾等情况下,这时首选的通信技术就是短波通信,它可以作为信号可靠传输的最后通信保证。在任何无线通信中,要传输的信号都不可避免地受到干扰,短波通信也是如此。采用自适应通信方式,根据信道环境自适应地改变通信系统中的各种参数,诸如通讯系统的载波频率和调制模式等,是通信系统进行可靠传输信息的关键。本文在硬件可编程芯片(Field-Programmable Gate Array,FPGA)上,实现了两种调制方式的点对点的短波频段的通信系统。系统根据信道环境自适应地调整调制和解调方式,实现了两种调制方式的切换,两种传输信息速率的切换。采用适合于信道特性的参数实现通信,提高通信系统的传输的质量。整个自适应通信系统由物理层和数据链路层构成。系统通过在信道中叠加不同功率的噪声信号来模拟信道通信环境,在物理层实时估计信道的信噪比(Signal Noise Ratio,SNR),将SNR值送到数据链路层进行判决,选择恰当的调制方法。具体研究内容如下:第一,实现了二进制差分相移键控(Binary Differential Phase Shift Keying,BDPSK)和四进制差分相移键控(Quadrature Differential Phase Shift Keying,QDPSK)两种调制的点对点之间的通信,包括调制、同步、解调等各部分。第二,在解调部分电路中,采样相干解调后的包络信号,对其进行处理,完成信噪比估计运算。提出了一个新的数据缓存、运算的方法,将数据流连续不间断地送到运算模块,同时实时输出信噪比SNR的值,有效提高了处理数据的速度,节约了缓冲区的空间。第三,数据链路层主要负责数据和命令的处理、收发以及调制方式的切换。由四个模块构成,分别是码流控制模块,循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)模块,调制方式控制模块以及数据处理模块。四个模块相互协作,实现对数据的处理和调制方式切换机制的运转。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN911.3;TN791

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本文编号：2607693