低开销数字调制解调系统的设计与优化

发布时间：2023-04-02 09:18

　　数字通信技术是国民经济快速发展的基础,数字调制解调技术也是现代通信技术的重要研究方向,得到了越来越多的关注。在战术通信系统中,常采用差分二进制相移键控(Differentially coherent Binary Phase Shift Keying,DBPSK)直扩信号,其具有抗干扰及抗多径效应等优点,因此研究DBPSK调制解调技术具有重要的意义。在数字调制解调系统中,需要用到大量的加法器和乘法器,传统加法器和乘法器设计常常面临时延问题以及运算速度问题,这样就会带来芯片面积与功耗问题,而余数系统具有并行特性以及较强的差错控制能力,因此可以帮助优化加法器和乘法器的设计。本文的创新点在于使用余数系统对DBPSK调制解调进行优化,采用现场可编程门阵列(Field Programmable Array,FPGA)实现该系统。论文主要研究内容分为四个方面:首先,根据数字通信的理论基础,制定DBPSK调制解调系统的设计方案,包括系统参数的设计以及调制端和解调端各模块的设计。其次,详细描述各组成模块和相关参数,利用MATLAB中的simulink构建系统仿真模型。在此基础上提出基于传统算法的DBP...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 课题国内外研究现状及发展趋势
    1.3 本文主要工作
    1.4 论文结构及安排
第二章 DBPSK调制解调系统设计
    2.1 调制解调技术简介
    2.2 基于FPGA的设计工具及方法介绍
        2.2.1 vivado工具介绍
        2.2.2 设计方法及开发流程
    2.3 系统参数设计
        2.3.1 DBPSK调制解调参数
        2.3.2 成型滤波器参数
    2.4 设计DBPSK调制解调MATLAB仿真模型
        2.4.1 Simulink仿真设计
        2.4.2 MATLAB仿真流程
    2.5 DBPSK调制解调模块设计
        2.5.1 时钟管理模块
        2.5.2 升余弦成型滤波器设计
        2.5.3 DBPSK调制解调系统设计
    2.6 DBPSK调制解调系统硬件仿真
        2.6.1 testbench设计
        2.6.2 结果分析
    2.7 本章小结
第三章 基于余数系统优化的DBPSK调制解调设计
    3.1 余数系统的基础
        3.1.1 余数系统的设计结构
        3.1.2 余数的定义及基本性质
    3.2 基于余数系统的升余弦FIR滤波器设计
        3.2.1 根据升余弦FIR滤波器的参数设计余数基
        3.2.2 设计基本余数运算单元
        3.2.3 设计基于余数系统的升余弦FIR滤波器
    3.3 DBPSK调制解调优化设计
        3.3.1 DBPSK调制方式的实现
        3.3.2 DBPSK差分相干解调方式的实现
        3.3.3 调制模块中将设计的余数滤波器用于成型滤波
        3.3.4 解调模块中将设计的余数滤波器用于匹配滤波
    3.4 基于余数系统优化的DBPSK调制解调系统硬件仿真
        3.4.1 testbench设计
        3.4.2 结果分析
    3.5 本章小结
第四章 系统性能测试及优化效果
    4.1 传统升余弦滤波器与基于余数的升余弦滤波器性能测试
        4.1.1 升余弦滤波器系统配置
        4.1.2 升余弦滤波器测试环境及步骤
        4.1.3 升余弦滤波器测试结果分析
    4.2 传统DBPSK调制解调与基于余数优化DBPSK调制解调性能测试
        4.2.1 DBPSK调制解调系统配置
        4.2.2 DBPSK调制解调系统测试环境及步骤
        4.2.3 DBPSK调制解调系统测试结果分析
    4.3 本章小结
第五章 总结
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3778969