基于Verilog的频移键控解调算法的优化及实现

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1、分类号TN911．7密级公开重庆邮电大学硕士学位论文英文题目OptimizationandImplementationofFrequencyshift—keyingdemodulationalgorithmbaseonVerilog．硕士研究生向舜然指导教师扬虹夔援学科专业集成电路工程——论文提交日期2Q量耋生垒且论文答辩日期2Q曼3生量目论文评阅人丝垩．砑究员虫国电壬科技集团44砑究所答辩委员会主席张德民教授重庆邮电大学2013年5月18日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

2、的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得一重废整鱼太堂或其他教育机构的学位或证书面使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：≤穸锥．签字日期：加侈年多月多日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重迭由g电盍堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重迭整电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：<雄导师签名：慨吨、／l签字日期：刀，弓年乡月弓日签字日期：刃房年莎月弓日重庆邮电大学硕士摘要随着RFCMOS设计技术的发展，许多SOC芯片都集成了射频收发模块。近年来短距离、高集成度、低功耗、低成本的无线通信产品得到了越来越广泛的应用。尤其是行业专网由模拟向数字的转型，对数字设备集成度提出了更高的要求。减少芯片面积、降低功耗成为无线收发器设计的关键和难点。由于采用频移键控(FSK)

4、制式的无线收发器不仅可以采用效率较高的非线性功率放大器(PA)，而且在接收机中不需要设计复杂的解调电路，这些特点使FSK收发器在功耗和面积方面具有很大的优势。并且解调器还可以采用全数字电路实现，使电路的功耗和面积得到进一步的降低。本文重点针对FSK解调和维特比译码电路进行了优化和实现。本文首先介绍了FSK调制解调原理，并对FSK的几种解调方法进行了分析，选取差分检波算法作为FSK解调算法，重点研究了算法中分数延迟滤波器的实现。并给出MATLABsimulink的调制解调模型。接下来介绍了卷积码编码维特比译码模型，

5、给出了(2l6)维特比译码的原理。然后在RTL级电路上优化了解调译码电路。主要运用了门控时钟技术、存储器预处理技术、比较器预处理技术、专用集成电路代替可编程逻辑等技术，重点针对SMU单元进行了低功耗优化，并在五章给出了优化前后功耗估计对比。紧接着设计解调和维特比译码电路。首先设计了FSK差分解调各个模块和维特比译码的各个模块，然后再给出了总体解调译码框图。重点从模块功能、结构、Verilog语言讲解了实现的过程。最后通过modelsim、Ultraedit、MATLAB、QuartusII等工具分析各个模块代码设

6、计的正确性。然后选取Altera公司的CycloneIV系列FPGA，具体芯片型号为EP4CaQ2CFl9C6，利用QuartuslI软件综合整个解调解码电路。维特比译码占用1544个LE资源，FSK解调占用3099个LE，总的解调译码电路占用了4643个LE的资源。从时序时钟报告得到的结果完全符合设计的要求。维特比模块的功耗为116．51roW，FSK解调模块功耗为168mW。维特比译码在64个连续码元段中随机加入5个错误，译码器可以将错误完全纠正。关键词：FSK，Viterbi译码，差分检波，滤波器Abstr

7、actWiththedevelopmentofRFCMOSdesigntechnology,manySOCchipsareintegratedRFtransceivermodule．Inrecentyears，wirelesscommunicationproductsforshortdistance，hi91lintegration，lowpowerconsumption,lowcosthasbeenusedmoreandmorewidely．Especiallythetransformationoftheind

8、ustrynetworkfromanalogtodigital，thedigitalequipmentintegrationputforwardhigherrequirements．Rreducethechiparea,powerconsumpfiOilbecomesthekeyanddifficultyofwirelesstransceiverdesign．Becaus