软件无线电中数字调制解调技术的研究[1]

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1、南京理工大学硕士学位论文软件无线电中数字调制解调技术的研究姓名：王小泉申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：赵惠昌2001.3.1一一———』蔓一j}型扭曲卫—一摘要软件无线电是近几年来无线通信领域的热点。本文针对软件无线电中的数字调制解调技术作了较为深入的研究。首先，阐述了软件无线电的基本概念、系统结构和发展方向；接着介绍了软件无线电中几种常用的数字调制方法，包括BPSK、DBPSK、QPSK、DQPSK、．rg／4一QPSK、MSK、GMSK等，并对各种调制方法的波形和功率谱作了仿真，并提出了查表法实现数字调制的方法；对软件无线电接收机中的几项关键技术进行了分析，包括带通采样定

2、理、高速宽带A／D技术和抽样率转换技术，重点阐述了实现抽样率转换的各种滤波器的设计方法和实现结构：介绍了实现软件无线电数字调制解调的关键元件NCO技术，主要介绍了NCO的基本原理，相位抖动技术和幅度抖动技术降低杂散，提高无杂散动态范围：介绍了硬件实现软件无线电中数字调制解调的两种方法：FPGA实现和专用可编程器件实现。用VHDL语言描述了实现数字调制解调的几个关键模块，例如FIR滤波器、NCO、乘法器等。专用可编程硬件选用了以CLC5902和HSP50215为主的一系列芯片。在论文的最后，给出了硬件实现平台。关键词：软件无线电、调制解调、抽样率转换、NCO、FPGA、VHDL。南京理工大学硕

3、士论文ABSTRACTABSTRAC’I‘SoftwareradiohasbecometheSUbjectofintensivestudyinrecentyears．Thispaperfocusonthemodemtechnologyinsoftwareradio．First，weintroducethesoftwareradiodefinition，systemstructureanddevelopmenttrends．ThenweintroducesomekindofschemesofmodulationsuchasBPSK、DBPSK、QPSK、DQPSK、厅／4一QPSK、MSK、G

4、MSK．etc．WesimulatethewaveformandPSDofthosemodulationschemesbyusingPCandpresentaimplementationmethodsbasedontheROM—table．Wealsoanalysisthekeytechniquesinsoftwareradio，includingthebandpasssamplingtheory，wide—bandA／Dandsamplerateconversion(SRC)．OuremphasisisthedesignofFIRfiltersimplementingSRC．Thekeyc

5、omponentNCOinmodeminsoftwareradiotransceiverisalsointroduced，weanalysisthephaseditherandamplitudedithertechniquestoenhancetheSFDR．Attheendofthesis，wepresenttwosolutionstoimplementthemodem：FPGAandprogrammablehardware．WedescribetheFIRfilter，NCOandmultiplierbyVHDLlanguageWechoosetheHSP50215andCLC5902c

6、hipsasthebasicprogrammablehardware．Finally，wepresentthehardwareplatform．Keywords：softwareradio?modem，samplerateconversion、-if-co、FPGA、VHDL．南京理工大学硕士论文．2．第一章绪论绪论1．1软件无线电概念软件无线电技术(Soft—wareRadio)是最近几年提出的一种实现无线通信的新体系结构。它主要是针对现在无线通信领域存在的一些问题，如多种通信体系并存、各种标准竞争激烈、频率资源紧张等等。特别是无线个人通信系统的发展，使得新的系统不断出现，产品生产周期越来

7、越短，原有的以硬件为主的无线通信体制难以适应这种局面，1992年5月的全美电信系统年会上，MITRE公司的科学家JoeMitola首次提出了软件无线电的定义。就概念上讲，软件无线电是将模块化、标准化的硬件功能单元通过一个通用的硬件平台连接起来，并且能够通过软件加载实现各种无线通信系统的体系结构。这样，无线通信新系统、新产品的开发将逐步转移到软件上来，而无线通信产业的产值将越来越多的体现在软件上。软件无线电核心