MPPSK调制解调器的改进与实现

发布时间：2017-07-03 04:05

  本文关键词：MPPSK调制解调器的改进与实现

  更多相关文章： 超窄带 高效调制 频谱利用率 MPPSK调制 RS编码

【摘要】：随着无线通信技术的不断发展,越来越丰富的电视频道、网络节目以及不断高清化的视听类产品,在带给人们无与伦比的视听享受和身心满足的同时,却以占用越来越多的频谱带宽为代价。超窄带(Ultra Narrow Band, UNB)通信技术可提供极高的频谱利用率,能有效解决频谱短缺问题。本文在多元位置相移键控(M-ray Position Phase Shift Keying, MPPSK)通信系统的软件无线电(Software Defined Radio, SDR)平台实现基础之上,对调制解调器进行改进并向自有硬件移植,实现了MPPSK高效调制解调器的工程样机,并结合超短波收发信机搭建了MPPSK图像通信演示系统,得到了实测技术指标。首先介绍MPPSK发射机的实现。描述了MPPSK的调制原理并进行改进,提出加1调制并讨论了全数字以及模数混合两种实现方式；给出MPPSK发射机的模块框图,说明了上位机的设计原理及主要功能,按照信号的流向对各模块进行详细的设计分析与功能实现,给出了各模块的实现框图及引脚说明。其次介绍MPPSK接收机的实现。描述了基于冲击滤波器的MPPSK解调方法,给出了数字冲击滤波器的表达式,通过幅频响应揭示了其载频附近的陷波选频特性；对判决模块进行了分析与改进,利用斜率门限代替幅度门限进行冲击检波,讨论了基于位置信息的判决方法；给出了MPPSK接收机的模块框图并对各模块进行了设计与实现。然后介绍MPPSK通信系统硬件设计。给出了基于Xilinx的Spartan-6系列芯片作为核心处理器的FPGA结构框图,分析并实现了所需的多路直流电源,给出了设计电路及抗干扰电路：介绍了FPGA的最小系统,分析了其时钟需求,阐述了JTAG与SPI Flash两种配置模式,给出了串口以及LED等接口电路；介绍了调制器的实现,说明了放大器与射频开关的工作过程；给出了模数转换器的时钟生成电路及配置电路。最后介绍MPPSK通信系统测试。实测了MPPSK调制信号的发射频谱,得到了约33.33Hz的-60dB信号带宽,算出频带利用率约为1423.3bps/Hz;通过测试数据评估了引入RS信道编码对该通信系统性能的提升约为3dB；推导了利用信号功率和噪声功率谱密度计算信噪比的公式,以及利用频谱仪测量信号功率与噪声功率谱密度的方法；摸索了通信系统的抗频偏能力,通过7个测试频点和9组不同衰减值下的误码率指标,初步分析出在信噪比允许的情况下,系统在3kHz范围内都可达到10-5的误比特率指标。
【关键词】：超窄带 高效调制 频谱利用率 MPPSK调制 RS编码
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.05
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.2.1 国外发展历程10-11
• 1.2.2 国内发展历程11-12
• 1.3 研究意义12-14
• 1.4 论文的主要工作及组织结构14-17
• 1.4.1 主要工作14-15
• 1.4.2 组织结构15-17
• 第二章 MPPSK发射机17-37
• 2.1 MPPSK调制17-22
• 2.1.1 原理17-18
• 2.1.2 改进18-19
• 2.1.3 MPPSK加1调制19-20
• 2.1.4 实现20-22
• 2.2 上位机22-25
• 2.2.1 功能与界面22-23
• 2.2.2 主线程23-24
• 2.2.3 发送线程24-25
• 2.3 MCU25-28
• 2.3.1 硬件配置25-27
• 2.3.2 外部FIFO27-28
• 2.3.3 软件开发28
• 2.4 时钟管理28-29
• 2.5 组帧加扰29-31
• 2.6 RS编码31-34
• 2.7 调制模块34-35
• 2.8 发射机模块35-36
• 2.9 本章小结36-37
• 第三章 MPPSK接收机37-53
• 3.1 MPPSK解调37-41
• 3.1.1 冲击滤波器37-38
• 3.1.2 多路判决器38-39
• 3.1.3 位置信息判决39-40
• 3.1.4 改进40-41
• 3.2 ADC41-42
• 3.3 数字冲击滤波器42-44
• 3.4 冲击整形44-45
• 3.5 斜率检波45-46
• 3.6 判决46-47
• 3.7 RS解码47-49
• 3.8 解扰解帧49-50
• 3.9 MCU与上位机50-51
• 3.10 接收机模块51-52
• 3.11 本章小结52-53
• 第四章 MPPSK通信系统硬件设计53-63
• 4.1 电源模块53-55
• 4.2 FPGA55-58
• 4.2.1 时钟55-56
• 4.2.2 最小系统56-57
• 4.2.3 接口电路57-58
• 4.3 调制器58-60
• 4.3.1 放大器58-59
• 4.3.2 射频开关59-60
• 4.4 ADC60-62
• 4.4.1 时钟信号60-61
• 4.4.2 配置电路61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 MPPSK通信系统测试63-71
• 5.1 空中频谱及-60dB带宽63-64
• 5.2 RS编码性能提升64-65
• 5.3 综合效率65-67
• 5.4 抗频偏67-68
• 5.5 本章小结68-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 全文总结71-72
• 6.2 研究展望72-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-79
• 作者简介79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 靳一;吴乐南;余静;陈艺方;;MPPSK调制解调器研究[J];信号处理;2012年07期

2 ;[J];;年期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张小龙;MPPSK调制解调器的改进与实现[D];东南大学;2015年

  本文关键词：MPPSK调制解调器的改进与实现

  更多相关文章： 超窄带 高效调制 频谱利用率 MPPSK调制 RS编码

，

本文编号：512267