基于dsp技术的qam调制器设计方案

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1、基于DSP技术的QAM调制器设计方案作者：应亮亮1、DSP技术1.1DSP实现QAM调制的方案设计QAM调制信号的表示式为：y(t)=Acosωt+Bsinωt,其中0≤t≤T。它是用两个独mcmcb立的基带信号A、B对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制的和。用模mm拟方法实现时，可以将调制器分成几个小模块，如调制信号发生器、正交载波产生器、乘法器等，通过测试各小模块的性能，再将它们有效地组合在一起，从而得到QAM调制器的整体功能。用数字方法实现QAM调制器不同于用模拟方法实现，特别是在本课题中，所有模块功能都是集中在一个芯片（D

2、SP芯片）上实现的，因此不再进行明确的分工，而是通过星座图直接分析各种模式的调制器的结果，使调制器能够按照输入数据产生相应的调制输出结果。为了使QAM调制器的速率尽可能高，必须使调制的处理过程尽量短，因此让大量的处理工作都在调制处理前完成，即进行大量的初始化。用DSP实现QAM调制的设计思路如下：一、产生各种模式QAM调制所需的各种幅值的数字正、余弦波形，即抑制载波的双边带调制后得到的各种幅值的数字正、余弦波形。二、根据输入数据，选择相应幅值的正、余弦数字波形进行叠加，从而得到QAM调制的数字输出结果。第一步即为初始化过程，它是一个不影响调制

3、器波特率的处理过程，可分为三个步骤完成：1、在DSP上产生数字正弦波。2、对数字正弦波均匀采样，通过选择合适的采样点数M，从而产生频率可变的数字正、余弦波。3、对采样后的频率可变的数字正、余弦波进行处理，产生QAM调制所需的各种幅值的正、余弦波。其设计流图如图1.1：在DSP上产生对数字正弦波产生调制所需的各种根据输入数据，数字正弦波进行均匀采样幅值的正、余弦波形进行QAM调制图1.1DSP实现QAM调制的设计流图1.2各模块的实现方法(1)在DSP上产生数字的正弦波在模拟设计中，正弦波是通过振荡器产生，而数字方法中正弦波是由软件编程实现的。

4、因为处理器能够处理的信息都是数字的，因此只能通过数字计算的方法产生正弦波。模拟正弦波采样即得到了数字正弦波，根据这种思路，可以得到数字正弦波的产生方法：通过数字计算方法计算出一个正弦周期内的若干个正弦值，将这些值作为一个集合，只要循环读取这个离散值的集合即可产生数字正弦波，其实质就是对模拟正弦波进行采样。为了便于读取正弦波，通常对正弦波进行均匀采样，即使集合中的数据为一个正弦周期内均匀取点的数值的正弦值。根据泰勒公式：(n)(n+)1f(a)nf(ζ)n+1f(t)=f(a)+f′(a)(x−a)+LL+(x−a)+(x−a)(1.1)n!(

5、n+1)!其中ζ在a与x之间，可以得到：3579xxxxsin(x)=x−+−+!3!5!7!92222xxxx=x1(−1(−1(−1(−))))(1.2)2*34*56*78*92468xxxxcos(x)=1−+−+!2!4!6!82222xxxx=1−1(−1(−1(−)))(1.3)23*45*67*8通过（1.2）、（1.3）两个公式，我们可以用数字计算的方法求出任意数值的正、余弦值，应当注意公式中的x是一个弧度值。为了便于产生频率可变的正、余弦波，对正弦波o的采样点数应尽量多些，即用（1.3）、（1.4）计算时，x间的差值尽量小

6、些。以0.5为间ooo隔求0~45间的90个点的sin(x)、cos(x)值，根据sin(2x)=2sinxcosx，从而得到以1为oooo间隔的0~90间的90个点的sin(x)值，再经过数据复制和求反即可产生0~360间的360点的sin(x)值，通过循环读取这360个数据，即可产生数字正弦波。(2)频率可变的数字正弦波的产生由于产生的正弦波是360点的，若将其作为载波，则需要读取360次才能产生一个周期的正弦波，相对调制而言，这将需要非常长的时间。而实际上，读取360点是完全没有必要的，对于一个正弦波只要适当地读取两个以上的点就能够准确

7、地体现它的特性，这在处理时间上将缩短几十倍甚至上百倍，因而还需对360点的数字正弦波均匀采样，通过控制采样点数M，即可产生频率可变的数字正、余弦波。为了使等间隔均匀采样产生的正弦波是一个整波形，必须保证M是360的一个因子。采样点数为M，则采样间隔为360/M。对于正弦波产生而言，直接对360点数字正弦波进行等间隔均匀采样，即能产生M点的数字oo正弦波；而对于余弦波的产生而言，必须先对正弦波的90~360进行等间隔均匀采样，再oo对0~90进行等间隔采样，从而产生M点的数字余弦波。(3)产生QAM调制所需的各种幅值的正、余弦波为了使QAM调制

8、的波特率尽可能高，必须使QAM调制处理时的工作量尽可能少，因此必须把所有调制要输出的各种幅值都事先准备好，使调制处理只需完成由输入数据到输出数据的一个对应过程。对于