卫星通信接收机的BPSK/QPSK解调系统的研究和实现
发布时间：2021-11-23 05:27
在现有的数字卫星通信系统中,接收机的解调模块大多采用DSP实现,其处理速度慢,不能适应大带宽,高速率的数字解调要求。同时,这种解调系统存在功能单一,功耗较高等技术缺点。为了满足卫星通信系统对大带宽、高速率、低功耗等技术指标的要求,本论文提出的一种基于FPGA的全数字解调系统方案,实现了BPSK/QPSK信号的全数字化解调。文中所阐述的全数字BPSK/QPSK解调方案采用了先进的FPGA和DSP芯片,结合数字正交解调技术,其主要包括A/D变换、数字下变频、以及数字化解调中的载波同步、位同步等关键技术。其特点是软件和硬件的结合,使得解调系统的计算量小,处理速度快,节省资源。为了满足卫星通信接收机对信号处理高速率,大带宽等指标的要求,本文针对BPSK/QPSK两种关键的解调模式,进行了深入的研究和工程化的实现。首先叙述了数字正交解调特点和概念,然后对FPGA实现全数字解调中的一些关键技术作了相应的研究,重点对载波同步和位同步技术作了详细的研究和算法改进,并实现了工程化。本文的主要研究成果和贡献如下:①研究并改进了BPSK/QPSK信号的全数字化解调的方法,该方法将数字信号分成I/Q两路,利用...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 数字调制解调技术研究现状
1.2.1 数字调制解调技术
1.2.2 FPGA的发展概况
1.3 本文的主要工作
2 B/QPSK解调基本原理
2.1 相移键控
2.1.1 二进制相移键控(BPSK)
2.1.2 正交相移键控(QPSK)
2.2 采样定理
2.2.1 Nyquist采样定理
2.2.2 中频采样原理
2.2.3 带通采样定理
2.3 载波同步
2.3.1 载波同步技术
2.3.2 载波相位误差对解调的影响
2.4 位同步
2.4.1 延迟相干法位定时信息提取
2.4.2 数字锁相环法实现位同步
2.5 本章小结
3 B/QPSK解调关键技术及FPGA实现
3.1 数字下变频技术的研究和设计
3.1.1 信号速率降采样原理
3.1.2 信号速率升采样原理
3.1.3 B/QPSK解调系统中CIC滤波器的设计
3.1.4 CIC模块的FPGA实现
3.1.5 信号成型滤波仿真及实现
3.2 载波同步及FPGA实现
3.2.1 COSTAS环工作原理
3.2.2 BPSK/QPSK鉴相器设计
3.2.3 开关电路
3.2.4 数字解调NCO参数的设计
3.2.5 环路滤波器设计
3.3 位定时同步算法改进和FPGA实现
3.3.1 传统超前-滞后型同步法
3.3.2 超前-滞后位同步算法的改进
3.3.3 位同步算法的MATLAB仿真验证
3.4 BPSK/QPSK码元解模糊
3.4.1 解调中码元模糊原理
3.4.2 BPSK解调码元恢复
3.4.3 QPSK解调码元恢复
3.5 本章小结
4 B/QPSK解调系统的调试和验证
4.1 DSP设计方案
4.2 解调界面处理系统的设计和实现
4.3 B/QPSK解调系统中重要指标的验证
4.3.1 星座图的测试和验证
4.3.2 眼图的测试和验证
4.3.3 数字解调码元恢复的测试和验证
4.4 本章小结
5 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用内插/重采样器实现全数字码元同步[J]. 眭惠巧. 无线电工程. 2008(03)
[2]实现卷积交织的几种实用方法[J]. 徐元欣,王匡,仇佩亮. 电路与系统学报. 2001(01)
[3]随机交织器的设计与实现[J]. 白宝明,马啸,王新梅. 通信学报. 2000(06)
[4]π/4-DQPSK调制的快速位同步捕获和位同步跟踪[J]. 赵杭生,甘仲民,屈德新. 电子学报. 1999(04)
硕士论文
[1]基于FPGA的QPSK调制解调器的设计[D]. 费义伟.哈尔滨工业大学 2007
[2]基于STEL-2000A的扩频电台研究与设计[D]. 马伟涛.南京理工大学 2003
[3]宽带数据传输调制解调的关键技术研究[D]. 王海华.南京理工大学 2003
本文编号：3513220
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 数字调制解调技术研究现状
1.2.1 数字调制解调技术
1.2.2 FPGA的发展概况
1.3 本文的主要工作
2 B/QPSK解调基本原理
2.1 相移键控
2.1.1 二进制相移键控(BPSK)
2.1.2 正交相移键控(QPSK)
2.2 采样定理
2.2.1 Nyquist采样定理
2.2.2 中频采样原理
2.2.3 带通采样定理
2.3 载波同步
2.3.1 载波同步技术
2.3.2 载波相位误差对解调的影响
2.4 位同步
2.4.1 延迟相干法位定时信息提取
2.4.2 数字锁相环法实现位同步
2.5 本章小结
3 B/QPSK解调关键技术及FPGA实现
3.1 数字下变频技术的研究和设计
3.1.1 信号速率降采样原理
3.1.2 信号速率升采样原理
3.1.3 B/QPSK解调系统中CIC滤波器的设计
3.1.4 CIC模块的FPGA实现
3.1.5 信号成型滤波仿真及实现
3.2 载波同步及FPGA实现
3.2.1 COSTAS环工作原理
3.2.2 BPSK/QPSK鉴相器设计
3.2.3 开关电路
3.2.4 数字解调NCO参数的设计
3.2.5 环路滤波器设计
3.3 位定时同步算法改进和FPGA实现
3.3.1 传统超前-滞后型同步法
3.3.2 超前-滞后位同步算法的改进
3.3.3 位同步算法的MATLAB仿真验证
3.4 BPSK/QPSK码元解模糊
3.4.1 解调中码元模糊原理
3.4.2 BPSK解调码元恢复
3.4.3 QPSK解调码元恢复
3.5 本章小结
4 B/QPSK解调系统的调试和验证
4.1 DSP设计方案
4.2 解调界面处理系统的设计和实现
4.3 B/QPSK解调系统中重要指标的验证
4.3.1 星座图的测试和验证
4.3.2 眼图的测试和验证
4.3.3 数字解调码元恢复的测试和验证
4.4 本章小结
5 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用内插/重采样器实现全数字码元同步[J]. 眭惠巧. 无线电工程. 2008(03)
[2]实现卷积交织的几种实用方法[J]. 徐元欣,王匡,仇佩亮. 电路与系统学报. 2001(01)
[3]随机交织器的设计与实现[J]. 白宝明,马啸,王新梅. 通信学报. 2000(06)
[4]π/4-DQPSK调制的快速位同步捕获和位同步跟踪[J]. 赵杭生,甘仲民,屈德新. 电子学报. 1999(04)
硕士论文
[1]基于FPGA的QPSK调制解调器的设计[D]. 费义伟.哈尔滨工业大学 2007
[2]基于STEL-2000A的扩频电台研究与设计[D]. 马伟涛.南京理工大学 2003
[3]宽带数据传输调制解调的关键技术研究[D]. 王海华.南京理工大学 2003
本文编号：3513220
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3513220.html
