基于软件无线电的高速数字解调器设计

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1、一一-一一一一一一些竺虹当竺王妙生垫绝X一一一一~一~~一一摘要软件无线电是近年来随着微电子及计算机技术高速发展而产生的一种新的无线电技术，软件无线电概念的引入使多模式信号的高速解调成为可能。本文在研究卫星移动通信的背景下，提出一种基于软件无线电的数字化解调方法，并在理论分析的基础上对该解调器进行了仿真并论述了在硬件上的实现和调试过程。可编程数字解调器实现的重要问题之一就是数字信号处理器(DSP)及现场可编程门阵列(FPGA)的速度还无法满足实时处理大量数据的要求。本文描述的算法采用带通采样理论将中频信号数字化的同时降为低中频，在数字域对信号进行处理。该算法基于数字乘积检波理论(Di

2、gitalProductDetector,简称DPD)，克服了传统解调方法的缺陷，具有很高的计算效率及硬件利用率，是对传统模拟接收机的一次重大的变革。本文以二/4-DQPSK解调为例，应用该算法进行了实际的解调，不但有效地降低了计算量，还提高了系统的整体性能。DSP及FPGA等电子器件的高速发展为数字信号的高速实时处理奠定了坚实的基础。本文基于上述理论，还提出了FPGA十DSP的线性流水阵列结构，为设计中如何处理软硬件关系提供了较好的解决方案。同时该系统还具有灵活的处理结构，对不同结构的算法都有较强的适应能力，尤其适于实时信号的处理任务。本系统经过软件上适当的改进还可以完成(D)QP

3、SK,16QAM,64QAM,DPSK,8PSK等多种调制方式的解调。本文在最后总结了本系统在调试过程中的经验和教训，可以作为类似软件无线电系统开发的参考和借鉴。本系统具有广泛的实用性以及可推广性，基于通信系统的相通性，可广泛应用于卫星移动通信系统、军用无线通信系统以及无线网络系统中。关键词软件无线电;解调;带通采样;DPI7算法:FPGA+DSPAbstractSoftwareRadioisanewradiotechnologywhichcomesintobeingrecentlyalongwiththedevelopmentofthemicro-electronicsandcom

4、putertechnology.TheconceptofSoftwareRadiomakesitpossibletodemodulatemultimodesignalinahighspeed.ThispaperisaimedatthebackgroundofsatellitemobilecommunicationsystemandpresentsamethodtodemodulatedigitalsignalbaseduponSoftwareRadio.Onthebasisofanalyzingthetheoryofoperation,asimulationonthedemodula

5、torisperformedandtheprocessofthehardwarerealizationanddebuggingisdissertated.OneofthemostimportantproblemsoftheprogrammabledigitaldemodulatoristhatthespeedofthepresentDigitalSignalProcessor(DSP)andFieldProgrammableGateArray(FPGA)cannotcaterforthedemandofagreatdealofcalculatingloadinthereal-time

6、processingsystem.ThediscussedalgorithmappliesBandpassSamplingTheorytoconverttheIFsignalintoadigitalsignalandturnitdowntoalowfrequencyinthemeanwhile,andthenprocessesthesignalindigitaldomain.BasedonthefoundationofthetheoryoftheDigitalProductDetector(DPD),thealgorithmhasovercomethelimitationsofthe

7、classicaldemodulationapproachandhasaratherhighefficiencyofcomputationandhardwareutilization.Soitisagreattransformationofthetraditionalanalogdemodulationtheory.Thepaperpresentsthedemodulationofn/4-DQPSKsignalasanexampletoapplytheal