基于fpga的qpsk信号的调制与解调

《基于fpga的qpsk信号的调制与解调》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、1引言移动用户之间，或移动用户与固定用户之间进行的通信被定义为移动通信。伴随着科学技术的发展，社会的进步，人们希望能随时随地、迅速可靠地与通信的另一方进行信息交流。这就是我们要介绍的移动通信。这里所说的“信息交流”，不仅指的是谈话的双方，而且还包括其他数据，传真和图像通信服务。正是由于移动通信能让人们随时随地、迅速可靠地与通信的另一半进行信息交流，为人们更有效地利用时间提供了可能，因此移动通信技术伴随着微电子技术，特别是集成电路、计算机技术和半导体技术的发展，而得到了迅猛的发展。促使移动通信在技术上

2、和理论上向更高水平迈进的是应用领域的扩大和对性能要求的提高。无线通信系统及其业务自从上世纪80年代以来，在第一代蜂窝移动电话系统投入使用后，就因此发生了深刻的变革。在90年代初推出第二代蜂窝和无绳电话系统后，数字调制得以广泛应用，为人们提供了更好的频谱效率和语音质量。但是，第二代系统仍然只对窄带语音和数据服务。目前正在开发的第三代无线系统能提供更高的比特率，如卫星用户为9.6KB/秒，汽车用户为144kb/s的，步行用户为384kb/秒，室内办公环境为2.048Mb/秒。在任何环境中，系统都计划能提

3、供更好地满足业务需求的供应和质量，并且提供访问1Gb/s的非对称的宽带无线接入服务。经过进一步的发展和演变，互联网技术将与已经实现的第四代移动通信技术相融合。并且无线数据传输速率将进入2Mbit/s的未来，世界正在走向信息时代。未来的移动通信将提供无处不在的互联网服务，为客户提供全面，无缝的移动接入。移动通信技术以创新的速度令人目不暇接，它促进了移动信息时代的发展，改善了人类社会活动的质量。我们有理由相信，未来终将实现这样一个愿景：任何人在任何时间，任何地点，与其他人以任何方式进行通信。2硬件模块构

4、成2.1　FPGA概述可编程逻辑器件（programmablelogicdevice）是一种多功能类的半定制器件，通过对PLD器件进行编程，就可以实现用户所期望的逻辑功能。PLD和ASIC专用集成电路具有体积小，成本低，设计周期短，灵活性高的优点，并且风险较小。基于这些优点，它已经得到了社会各界的广泛关注。各个公司都在开发着与其相关的技术，现在的数字系统设计中最重要的硬件基础即是可编程逻辑器件。FPGA与CPLD的内部结构稍有不同。通常情况下，FPGA的寄存器资源更为丰富，更适合同步时序电路，因为其

5、拥有较多的数字系统。由于FPGA丰富的逻辑资源，对电路来说，结合CPLD更适合控制应用组合。在这两种类型的可编程逻辑器件中，CPLD提供了较少的逻辑资源提供而FPGA提供了高密度的逻辑，较为丰富的功能和较高的性能，一直在通信，消费电子，医疗，工业和军事等各种应用领域中占据着很重要的位置。因此，本文旨在对FPGA进行相应的阐述。FPGA是一种高度集成的可编程逻辑器件，它起源于美国赛灵思（Xillnx）公司。在1985年，该公司推出了世界上第一个FPGA芯片。经过二十年的发展，FPGA硬件体系结构与软件

6、开发过程和开发工具都在不断提高并且变得更加成熟。从最初的1200个可用门阵列，到20世纪90年代成千上万的可用门阵列再到数以百万计的单片门FPGA芯片，赛灵思（Xillnx），阿尔特拉（Altera）公司等世界领先的制造商对FPGA器件整合达到了一个新的水平。FPGA结合了微电子技术，电路技术，EDA技术，使设计人员可以集中精力设计所需的逻辑功能，缩短了设计周期，提高了设计质量。图2-1　　FPGA最小系统原理图232.2　FPGA基本原理及特点目前主要生产FPGA的公司有赛灵思Xilinx，阿尔特

7、拉Altera，爱特Lattice等，每个公司都生产多品种和型号的FPGA。虽然每个类型的FPGA具有各自的性能特征和特定结构，但它们有一个共同的特点，即都是由逻辑块排列构成，通过连接可编程互连资源的逻辑功能块，以达到不同的设计目的。可编程逻辑块，可编程输入/输出块和可编程互连资源是FPGA通常包含的典型的三个基本资源。可编程逻辑功能块是实现用户功能的基本单元，多个逻辑功能块通常被规则地布置在整个芯片阵列结构中。可编程输入/输出模块是用来完成外部引脚的内部逻辑和接口芯片的模块，它的周围是一个逻辑单元

8、阵列。可编程互连资源包括不同的长度的连接线，并通过其连接到一个数字的可编程开关的可编程逻辑块或各输入/输出块，形成一个特定的电路功能。用户可以确定每个单元以及它们之间的互连通过编程的功能，以达到所需的逻辑功能。不同的制造商或不同类型的FPGA，往往其可编程逻辑块的内部结构，内部互连结构的尺寸方面存在较大的差异。下面以Altera公司的Cyclone-II系列FPGA为例，介绍FPGA的一般结构。阿尔特拉公司的Cyclone-IIFPGA器件系列的基本结构包括：（1）逻