fpga_asic-基于fpga的oqpsk解调器的设计与实现

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于FPGA的OQPSK解调器的设计与实现DesignandRealizationofOQPSKDemodulationBasedonFPGATechnique张学平王应生邹传云Zhang，XuepingWang，YingshengZou，Chuanyun（联系方式：广西桂林桂林电子工业学院研C2班张学平邮编541004）中图分类号：TN91文献标识码：A资助基金：国家自然科学基金项目名称：冲激无线

2、电新调制方法研究代号：60472092摘要：根据软件无线电的思想，以FPGA器件为核心实现了OQPSK的解调，大部分功能由FPGA内部资源来实现。整个设计以Altera公司可编程逻辑芯片FLEX10K系列芯片为核心实现OQPSK解调器，具有体积小、功耗低、集成度高、可软件升级和抗干扰能力强的特点，这样既提高了通信系统的稳定性和灵活性，又便于系统的集成化和小型化，符合未来通信技术发展的方向。关键词：OQPSK；FPGA；软件无线电；位同步Abstract:Thispaperdescribesthedesignof

3、OQPSKdemodulatorbasedontheAltera’sFPGAdevice.Itisinaccordwithsoftwareradio.MostfunctionofthedemodulatorisrealizedbytheFPGAdevice,soitissmallinspace、lowinpower、highintegrationandeasyupgrade.Thecommunicationssystemissteady、flexible、convenientforintegrationandm

4、iniaturizationandaccordingwiththedevelopmentoffuturecommunicationstechnology.Keywords:OQPSK；FPGA；softwareradio；bitsynchronization1引言交错正交相移键控(OQPSK)是继QPSK之后发展起来的一种恒包络数字调制技术，是QPSK的一种改进形式，也称为偏移四相相移键控（offset－QPSK），有时又称为参差四相相移键控（SQPSK）或者双二相相移键控（Double－QPSK）等。它和QP

5、SK有同样的相位关系，也是把输入码流分成两路，然后进行正交调制。与普通的QPSK比较，交错正交相移键控的同相与正交两支路的数据流在时间上相互错开了半个码元周期，而不像QPSK那样I、Q两个数据流在时间上是一致的(即码元的沿是对齐的)。OQPSK信号中，I(同相)、Q(正交)两个数据流，每次只有其中一个可能发生极性转换。所以每当一个新的输入比特进入调制器的I或Q信道时，输出的OQPSK信号中只有0°、±90°三个相位跳变值，而根本不可能出现180°相位跳变。所以频带受限OQPSK的信号包络起伏比频带受限QPSK的

6、信号小，经限幅放大后频带展宽得少，故OQPSK性能优于QPSK。本设计中OQPSK解调器接收端接收的信号是10.7MHz已调信号，按照软件无线电的设计思想，先进行计算机的模拟仿真，充分利用FPGA的特点，成功实现了对的10.7MHz的OQPSK信号差分解调。解调器的技术指标为：解调器输出码：256kb/s、TTL电平；解调器输出时钟：256KHz、占空比50％。2解调器的设计与FPGA实现2.1总体方案设计解调器前端的载波恢复部分采用分离元件实现，这里不做详细介绍，大家可以参考经典锁相环电路进行设计。本文将详细

7、介绍解调器后端的数字部分（位同步和差分解调）的FPGA实现。解调器的数字部分原理框图如图1所示。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛I差分译码HDB3数据输出并串变换HDB3编码位时钟恢复256K时钟输出Q差分译码图1数字部分解调框图位时钟信号可以由I路信号提取也可以由Q路信号来提取，本设计中由I路信号来提取。并串变换之后就完成了信号的解调。后边的HDB3编码是为了便于传输和其他处理，比如解调后的信号送计算机处理等等。2.2位时钟恢复

8、电路的设计位时钟恢复电路由高稳定度振荡器(晶振)、分频器、相位比较器和控制器所组成。其中，控制器包括扣除门、附加门和“或门”。高稳定度振荡器产生的信号经整形电路变成周期性脉冲，然后经控制器再送入分频器，输出位同步脉冲序列。若接收码元的速率为F(波特)，则要求位同步脉冲的重复速率也为F(赫)。这里，晶体的振荡频率设计在nF(赫)，由晶振输出经整形得到重复频率为nF(赫)的窄脉冲，经扣除门