宽带数字解调系统中同步技术的研究及实现

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1、分类号TN919.3密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-30852-(2016)-01124重庆邮电大学硕士学位论文中文题目宽带数字解调系统中同步技术的研究及实现英文题目ResearchandImplementationofDigitalSynchronizationTechnologyinBroadbandDemodulationSystem学号S130131160姓名周威学位类别工程硕士学科专业电子与通信工程指导教师冯晓东完成日期2016年6月8日重庆邮电大学硕士学位摘要摘要近年来

2、随着通信行业的快速发展，频谱资源日益紧张，对无线电信号的监测与管理就显得尤为重要。频谱监测接收机作为无线电信号管理的主要设备，正朝着融合高速数据传输、快速调制模式识别和数字解调等技术于一体的方向发展。目前，市场上仅R&S、安捷伦等少数公司在频谱监测接收机中集成了数字解调功能，但解调时间长，监测效率较低。因此，对频谱监测设备中数字解调技术进行研究具有重要意义，而同步技术作为数字解调的关键技术，直接决定着解调性能。本课题设计并实现了一种基于锁相环原理的中频数字解调同步系统。文中重点分析了载波同步和符号同步的

3、技术原理，通过查阅文献资料，对其实现方式进行了深入研究。针对传统同步系统稳态相差大、同步建立时间长的缺陷，并结合实际应用平台，本文提出了一套新的、能快速实现同步的系统方案。该系统方案主要由载波同步、符号同步及上位机控制器三个部分组成。其中借助上位机对底层芯片的控制功能，完成同步系统相关参数的计算，使FPGA在不同时刻更新同步环路中对应的系数值，先实现较大稳态相差的粗同步，然后再完成精同步。此方案不仅能够实现较大捕获带宽和较小稳态相差的同步，而且还能够应对输入信号码元速率实时变化的情况。经实验验证，在使用

4、相同硬件资源条件下，与传统同步系统相比，该系统方案能使同步建立时间缩短了5~10倍。本课题借助MATLAB仿真，从理论上验证了该系统方案的正确性；通过FPGA开发软件及ModelSim分析工具，从实践上验证了其可行性；最终在硬件平台实际测试结果也达到了预期目标。因此，本文设计的中频数字解调同步系统具有重要的工程应用价值。关键词：数字接收机，载波同步，控制器，位同步，FPGAI重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractRecently,spectrumresourcesbecomemorea

5、ndmorestrainedwiththedevelopmentofthecommunicationsindustry,thusthemanagementandmonitoringforradiosignalhasbecomeparticularlyimportant.Asthemainequipment,thespectrummonitoringreceiverisdevelopingtowardsintegrationthatcombinedhighspeeddatatransmissionwith

6、fastmodulationrecognitionanddigitaldemodulationtechnology.Atpresent,fewcompaniessuchasRohde,SchwarzandAgilentapplieddigitaldemodulationfunctioninthespectrummonitoringreceiverinthemarket,buttheperformanceisnotgoodforalongtimedemodulationandlowefficiencymo

7、nitoring.Therefore,thereisanimportantsignificancetostudythedigitaldemodulationtechnologyinspectrummonitoringequipment.Andasakeytechnologyofdigitaldemodulation,thesynchronoustechnologydirectlydeterminesthedemodulationperformance.InthispaperanIFdigitaldemo

8、dulationsynchronizationsystembasedonthephase-lockedloopprincipleisdesignedandimplemented.ItanalyzesthecarrierSynchronizationandsymbolsynchronizationtechnologyprincipleandconductedintensivestudiesfortheirimplementationthrou