衛(wèi)星通信接收機(jī)的BPSK-QPSK解調(diào)系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、在現(xiàn)有的數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，接收機(jī)的解調(diào)模塊大多采用DSP實(shí)現(xiàn)，其處理速度慢，不能適應(yīng)大帶寬，高速率的數(shù)字解調(diào)要求。同時，這種解調(diào)系統(tǒng)存在功能單一，功耗較高等技術(shù)缺點(diǎn)。為了滿足衛(wèi)星通信系統(tǒng)對大帶寬、高速率、低功耗等技術(shù)指標(biāo)的要求，本論文提出的一種基于FPG A的全數(shù)字解調(diào)系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)了BPSK/QPSK信號的全數(shù)字化解調(diào)。文中所闡述的全數(shù)字 BPSK/QPSK解調(diào)方案采用了先進(jìn)的 FPGA和DSP芯片，結(jié)合數(shù)字正交解調(diào)技術(shù)，其主要包括

2、A/D變換、數(shù)字下變頻、以及數(shù)字化解調(diào)中的載波同步、位同步等關(guān)鍵技術(shù)。其特點(diǎn)是軟件和硬件的結(jié)合，使得解調(diào)系統(tǒng)的計算量小，處理速度快，節(jié)省資源。
　　為了滿足衛(wèi)星通信接收機(jī)對信號處理高速率，大帶寬等指標(biāo)的要求，本文針對BPSK/QPSK兩種關(guān)鍵的解調(diào)模式，進(jìn)行了深入的研究和工程化的實(shí)現(xiàn)。首先敘述了數(shù)字正交解調(diào)特點(diǎn)和概念，然后對FPGA實(shí)現(xiàn)全數(shù)字解調(diào)中的一些關(guān)鍵技術(shù)作了相應(yīng)的研究，重點(diǎn)對載波同步和位同步技術(shù)作了詳細(xì)的研究和算法改進(jìn)，并

3、實(shí)現(xiàn)了工程化。
　　本文的主要研究成果和貢獻(xiàn)如下：
　?、傺芯坎⒏倪M(jìn)了BPSK/QPSK信號的全數(shù)字化解調(diào)的方法，該方法將數(shù)字信號分成I/Q兩路，利用數(shù)字解調(diào)算法，實(shí)現(xiàn)各種模式的數(shù)字解調(diào)。在該衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，采用高速的FPGA和DSP芯片搭建解調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了BPSK/QPSK信號的全數(shù)字化解調(diào)。
　?、谘芯坎⒏倪M(jìn)了載波同步和位同步技術(shù)的兩種實(shí)現(xiàn)方案。載波同步是利用在BPSK/QPSK信號的全數(shù)字解調(diào)時產(chǎn)生的相位信號來控

4、制和調(diào)節(jié)數(shù)控振蕩器NCO，形成Costas環(huán)來完成載波跟蹤；位同步是在載波同步后，利用改進(jìn)型的早-遲門算法，使得信號的采樣率和符號率在整個工作過程中達(dá)到同步。
　?、劾蒙鲜鼋庹{(diào)處理算法，實(shí)現(xiàn)了工程化通用解調(diào)系統(tǒng)的一部分。其中，利用FPGA完成核心的解調(diào)算法處理，DSP作為一個高速的數(shù)據(jù)通道將解調(diào)后數(shù)據(jù)展示到windows平臺上。在該平臺上，通過星座圖和眼圖等關(guān)鍵解調(diào)技術(shù)指標(biāo)的演示，能正確的驗(yàn)證本論文所提出的解調(diào)處理算法。同時，也