高速多制式矢量解调器解调通用处理模块的设计与实现

发布时间：2017-08-20 14:23

  本文关键词：高速多制式矢量解调器解调通用处理模块的设计与实现

  更多相关文章： 矢量解调器 通用处理架构 任意倍数重采样 匹配滤波 定时校正

【摘要】：随着数字通信技术的不断发展和日益普及,通信测试面临的测试对象越来越复杂,测试规范也越来越全面,越来越多样化。同时,各领域对信息传输速率的要求也越来越高。因此,本文针对高速多制式矢量信号研究了适合多种调制格式不同符号率信号的矢量解调架构,该解调架构分为通用处理和专用处理两部分,其中通用处理模块为本文研究的重点,其对不同调制格式信号可以采用相同的算法和结构实现,主要包含免混频数字下变频、任意倍数数字重采样、频域匹配滤波和定时校正等。首先,在研究前人提出的高速并行解调架构(APRX)的基础上,提出了适合本研究的高速多制式并行矢量解调器架构,并对该解调架构中的解调通用处理模块架构进行了详细的介绍,该通用处理架构采用了相同的算法和统一的结构实现了对多种调制格式信号的解调预处理。该架构在硬件实现上复杂度低,能以较低的时钟速率对高速多制式矢量信号进行解调处理。其次,论文通过对数字重采样理论模型的分析,研究了多项式拟合高阶内插的重采样算法。同时对该算法在经典的Farrow结构下的实现做了详细分析,采用在线计算插值滤波器系数的方法实现了任意倍数数字重采样,并在MATLAB上对该算法的正确性进行了仿真验证。最后对该重采样算法和重采样控制器在FPGA中的高速并行实现结构进行了详细的分析,通过Isim仿真验证了并行重采样在FPGA中实现的可行性。接着,论文对矢量解调分析中的匹配滤波和定时误差校正的实现做了分析。基于频域相乘对应于时域循环卷积的理论,对并行频域匹配滤波器进行了设计及实现的简化。同时基于傅里叶变换的时移特性,在频域采用旋转因子法完成了匹配滤波和定时误差校正的联合实现。该方法极大的降低了定时误差校正在时域实现的复杂度,通过理论分析和实现仿真验证了该算法的有效性。最后,论文对整个高速解调器解调通用处理模块中的各模块在硬件上的实现进行测试,验证了解调通用处理模块可实现中频输入为720MHz,调制格式为BPSK、QPSK、8PSK和16QAM等多种调制格式信号的解调预处理。
【关键词】：矢量解调器 通用处理架构 任意倍数重采样 匹配滤波 定时校正
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN763
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究工作的背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-11
• 1.3 论文的研究目的和内容11-12
• 1.4 论文的结构安排12-14
• 第二章 高速矢量解调器通用处理模块总体方案设计14-25
• 2.1 解调器的基本结构及方案选择14-17
• 2.1.1 调制解调器基本结构14-16
• 2.1.2 数字解调器类型及方案选择16-17
• 2.2 高速矢量解调器指标及通用处理模块架构设计17-23
• 2.2.1 免混频数字下变频方案设计18-19
• 2.2.2 三种并行架构分析19-20
• 2.2.3 解调通用处理模块并行架构设计20-23
• 2.3 高速数据接口与数字下变频器的实现23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 高速并行数字重采样技术的研究及实现25-48
• 3.1 数字重采样理论模型25-27
• 3.2 基于多相滤波的任意倍数重采样算法27-37
• 3.2.1 基于多项式拟合高阶内插的多相滤波算法28-30
• 3.2.2 多相滤波重采样器的Farrow结构30-32
• 3.2.3 多相滤波重采样控制器的设计32-34
• 3.2.4 算法的仿真与验证34-37
• 3.3 任意倍率重采样并行结构设计及FPGA实现37-46
• 3.3.1 并行重采样的整体结构设计38-39
• 3.3.2 重采样器Farrow结构的并行实现39-41
• 3.3.3 数控振荡器的并行实现41-44
• 3.3.4 时序调整模块44-45
• 3.3.5 并行重采样时序仿真45-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 高速并行匹配滤波和定时校正算法研究及实现48-72
• 4.1 最佳接收的匹配滤波器理论48-52
• 4.2 高速频域匹配滤波器算法设计52-59
• 4.2.1 频域匹配滤波算法52-53
• 4.2.2 匹配滤波和定时误差校正的联合实现53-59
• 4.3 并行频域匹配滤波和定时误差校正的FPGA实现59-70
• 4.3.1 基-4 FFT算法59-61
• 4.3.2 64点并行DFT/IDFT及定时相位校正FPGA的实现61-69
• 4.3.3 64点并行频域匹配滤波和定时校正的仿真与验证69-70
• 4.4 本章小结70-72
• 第五章 高速矢量解调器解调通用处理模块测试72-83
• 5.1 测试环境与方法介绍72-73
• 5.2 高速ADC采样及免混频数字下变频测试73-75
• 5.3 高速并行重采样模块测试75-78
• 5.4 并行频域匹配滤波和定时误差校正模块测试78-80
• 5.5 解调通用处理模块整体测试80-81
• 5.6 本章小结81-83
• 第六章 总结与展望83-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-88
• 附录88-89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 童长海;郑雪峰;郑戈;王旭斌;;600Mb/s高速数传接收机的设计与实现[J];遥测遥控;2007年S1期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 姜波;中继卫星数据传输系统的载波同步与信道均衡技术研究[D];国防科学技术大学;2008年

2 陈大海;中频数字收发信机的研究与系统实现[D];电子科技大学;2008年

3 杨军;高速数据传输中的TCM技术研究及其应用[D];国防科学技术大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 孙海祥;MPSK高速解调技术研究[D];西安电子科技大学;2012年

2 乔哲;数字重采样技术在全数字接收机中得应用与实现[D];西安电子科技大学;2012年

3 翟海涛;高速数传系统中匹配滤波及定时同步算法改进及实现研究[D];国防科学技术大学;2009年

，

本文编号：707129