2FSK与QPSK混合调制解调技术的研究与实现

发布时间：2020-04-10 03:21

【摘要】：随着全数字调制技术的集成化发展,调制解调芯片往往需要能够完成多种调制方式,传统方式在调制时通过芯片内的调制选择模块选择调制方式,且只能进行一路信号的调制解调,增加了芯片的设计成本,系统频谱利用率不高。为了提高芯片设计功能,实现两种不同速率的调制方式共存,减去非混合调制芯片的调制选择模块,以提高频谱利用率,本文设计了一种新的混合调制解调模式。本文针对2FSK与QPSK混合调制解调技术进行研究分析,并利用FPGA平台实现对2FSK与QPSK混合调制解调技术的可行性进行验证。混合传输将2FSK与QPSK进行叠加后同时进行发送,在接收机端根据2FSK与QPSK的频谱差异通过高通滤波器进行分离。主要研究内容包含以下几方面:(1)对2FSK和QPSK混合调制解调原理进行分析,并探讨多速率信号处理和数字变频技术等在混合调制解调系统设计中重要的相关理论。(2)设计2FSK与QPSK混合调制解调系统,并对传统2FSK调制解调方法进行改进,通过对2FSK的两种调制频率进行隔断,优化峰值检测以及判决准确度。对接收端产生的频偏现象进行矫正,提高解调精度。(3)在MATLAB仿真平台下搭建整个系统的数学模型,进行定点仿真,通过仿真结果论证混合调制解调系统设计的可行性,并通过对噪声环境的模拟进行了误码率的仿真,证明混合调制解调系统在功能和性能两个方面均能达到要求。(4)在QuartusII中利用Verilog HDL语言完成了混合调制解调系统的设计,并对混合调制解调系统进行可行性的验证,达到了预期的效果。混合调制解调系统中,2FSK码元速率为10kbps,QPSK码元速率为2Mbps,系统时钟为16MHz。调制噪声控制在8dB以内,对系统进行性能测试,2FSK与QPSK误码率均低于0.001,说明系统具有较好的抗干扰性,能够满足通信系统要求,具有实际应用意义。
【图文】：

原理图,混合调制,原理,码元

合调制是指在发送端发送两个不同序列分别进行调频与调相调制，并对其进得最终的已调信号在传输时同时具有两个序列的信息。实现在同样的频谱宽度输两路不同的信号，对频谱利用率有很大的提升。信号发送端，同时发送两个不同的序列na 以及nb ，对两路序列分别进行数字制（PAM），使其变成两路基带信号 m(t)、n(t)。 nnbm tag(tnT)（2 nnbn (t)bg(tnT)（2中，， g (t)为单极性不归零方波，其幅度为 1，bT 为第 n 个时隙传输时的码元间定载波为 cos()1 t ， m (t)对其进行 QPSK 调制，即基带信号 m (t)的码元波相位 0，码元 10 对应载波相位 2，码元 01 对应载波相位 3 1 对应载波相位； n (t)进行频率调制，即基带信号 n (t)的码元 0 对应于码元 1 对应于角频率3 。混合调制原理如图 2.1 所示：

序列,序列,零值点,样本序列

2 相关理论概述 0其他()0,,2,()xnnDD xnp（然，x (n)d是将 x(n)p的零值点删除后得到的新的样本序列。所以，x (n)p就冲序列 p ( n )后得到的结果： ipx ( n)x(n)*p(n)x(n) (niD)（ 2.2 到 2.5 表示 x (n)， x(n)p， x(n)d和 p (n)之间的关系：
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN911.3

【参考文献】