高阶QAM基带处理平台实现技术研究

发布时间：2017-04-21 07:07

  本文关键词：高阶QAM基带处理平台实现技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线通信技术的快速发展,导致通信系统中的用户数量和业务种类不断增加,传统通信系统的容量已经不能满足通信的要求。另外,通信频带资源有限,进行最大容量的通信,以提高多媒体业务的速度和质量,实现无处不在的、高质量、低延时、高速率的移动多媒体传输技术成为人们迫切要解决的问题。在实际的通信系统中,QAM调制技术是一种既支持高信息传输速率同时功率效率又很高的一种调制技术,在频带利用率以及灵活性方面都比其他的调制技术有很大的改进,因此QAM调制技术在未来通信系统中将越来越得到人们的关注。本文研究的高QAM传输系统既支持QAM调制传输,同时也兼容其他模式的调制技术,比如QPSK。QAM调制的频谱利用率高。本文设计的高阶QAM基带硬件平台以FPGA(Xilinx公司FPGA芯片Kintex-7系列XC7K160T)和DSP(TI公司的TMS320C6424)架构,辅以部分外设,实现基带信号的传输与处理。首先介绍了QAM调制的基本原理、QAM信号的性能分析以及传输系统的硬件架构和信号处理的总体架构;然后分模块介绍信号处理硬件平台的整体设计,分别为FPGA模块设计、DSP模块设计、系统时钟模块设计和时钟芯片设计模块、数模/模数转换模块设计等。最后对硬件进行各个模块的调试,并给出调试结果,最后给出64QAM实现结果。
【关键词】：FPGA DSP 硬件实现 QAM 系统测试
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-16
• 1.1 QAM调制技术的研究背景以及意义13-14
• 1.2 QAM调制技术发展的国内外现状14
• 1.3 论文的主要研究内容以及结构安排14-16
• 第二章 QAM调制技术原理及其性能分析16-22
• 2.1 QAM调制基本原理16-18
• 2.2 QAM调制性能分析18-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 高阶QAM基带处理系统硬件平台的设计与实现22-56
• 3.1 高阶QAM基带信号处理需求分析以及系统总体方案设计22-27
• 3.1.1 高阶QAM系统需求分析22-23
• 3.1.2 高阶QAM数字基带传输系统总体方案23-25
• 3.1.3 系统硬件平台器件选型清单25-26
• 3.1.4 系统基带处理硬件平台方案设计26-27
• 3.2 高阶QAM基带处理平台FPGA模块实现方案设计27-33
• 3.2.1 FPGA供电电路设计27-28
• 3.2.2 FPGA配置电路28-29
• 3.2.3 FPGA时钟电路设计29-30
• 3.2.4 FPGA与外围电路的接.设计30-33
• 3.2.4.1 FPGA与时钟芯片CDCM61001的接.设计30
• 3.2.4.2 FPGA与数模转换器AD9788的接.设计30-31
• 3.2.4.3 FPGA与模数转换器AD9643的接.设计方案31-32
• 3.2.4.4 FPGA与采样率可调位同步方案接.设计32
• 3.2.4.5 FPGA与载波恢复方案接.设计32-33
• 3.2.4.6 FPGA与DSP接.方案设计33
• 3.3 高阶QAM基带处理平台DSP模块实现方案设计33-39
• 3.3.1 TMS320C6424 JTAG配置设计34-35
• 3.3.2 TMS320C6424与存储设备之间的通信方案设计35-38
• 3.3.2.1 TMS320C6424与DDR2之间的通信方案设计35-37
• 3.3.2.2 TMS320C6424与Flash之间的通信方案设计37
• 3.3.2.3 TMS320C6424与EEPROM之间的通信方案设计37-38
• 3.3.3 TMS320C6424与以太网之间的通信38-39
• 3.4 基带处理平台系统时钟模块设计39-41
• 3.5 高阶QAM基带处理平台数模/模数转换模块的设计41-47
• 3.5.1 数模转换模块AD9788方案设计41-44
• 3.5.2 模数转换模块AD9643方案设计44-47
• 3.6 高阶QAM基带处理平台采样率可调的位同步方案的设计47-50
• 3.6.1 全数字位同步方案的实现技术及其存在的问题47-48
• 3.6.2 采样率可调的方案介绍及其实现方案48-50
• 3.7 高阶QAM基带处理平台载波恢复模块电路设计方案50-51
• 3.8 高阶QAM基带处理平台复位电路设计方案51-53
• 3.8.1 FPGA端复位电路设计方案51-52
• 3.8.2 DSP端复位电路设计52-53
• 3.9 高阶QAM基带处理平台电源系统设计以及电源板设计53-54
• 3.9.1 硬件平台电源系统设计53
• 3.9.2 硬件平台电源板设计53-54
• 3.10 高阶QAM基带处理平台硬件电路设计54-55
• 3.11 本章小结55-56
• 第四章 高阶QAM基带处理平台调试与分析56-73
• 4.1 高阶QAM基带处理平台静态测试56
• 4.2 高阶QAM基带处理平台时钟输出电路功能测试56-57
• 4.3 高阶QAM基带处理平台FPGA的JTAG接.测试以及功能测试57-58
• 4.4 高阶QAM基带处理平台时钟芯片CDCM61001功能测试58-59
• 4.5 高阶QAM基带处理平台数模-模数转换模块调试59-65
• 4.5.1 基带硬件平台数模转换模块调试59-62
• 4.5.2 基带硬件平台模数转换模块调试62-63
• 4.5.3 基带硬件平台自回环测试63-65
• 4.6 高阶QAM基带处理平台DSP端测试65-68
• 4.6.1 DSP端的JTAG连接调试65
• 4.6.2 DSP端DDR2调试65-66
• 4.6.3 DSP端NANDFLASH调试66
• 4.6.4 DSP与EEPROM调试66-67
• 4.6.5 DSP端网卡测试67-68
• 4.7 硬件电路板级性能测试68-70
• 4.7.1 板级稳定性测试68
• 4.7.2 模数转换器性能测试68-70
• 4.8 基带板QAM调制信号实现测试70-72
• 4.9 本章小结72-73
• 第五章 总结与展望73-74
• 5.1 工作总结73
• 5.2 研究展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-77
• 攻读硕士学位期间的研究成果77-78

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