21成形濾波器設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? 2( m o d )1 AkC o skAkAkD o t ?????? ? (214) 經(jīng)過下式得到頻率誤差信息， AFCS 正比于 ()()rot k?? 。 一種采用自適應(yīng)判決門限的判決方法如下 【 8】 ： 如果 121()2kkAAZZ??? （ 1） 或 1122()kkZZAA ?? ? （ 2） 其中， 22k k kZ I Q??（ kI 和 kQ 如圖 中所示） （ 3） 則表明信號振幅已發(fā)生顯著變化，判決結(jié)果為“ 1”。當(dāng)收發(fā)兩端存在固定頻差時(shí)對解調(diào)性能無明顯影響。如果在衰落信道中，相量的振幅發(fā)生變 化，那么判決門限也隨之改變。 4K1AFC _ LFto NCO環(huán)路濾波器K2＋＋ 圖 9 頻偏估計(jì)和環(huán)路濾波原理框圖 下 變 頻 信 號濾 波抽 取濾 波抽 取IQ并串變換并串變換相 關(guān) 累 加（ 減 ） 器 1巴 克 碼 產(chǎn) 生 器相 關(guān) 累 加（ 減 ） 器 4相 關(guān) 累 加（ 減 ） 器 4相 關(guān) 累 加（ 減 ） 器 1............2222......??門限設(shè)定自 適 應(yīng) 控 制比 較 ,選 擇 ,鎖 存輸 出（ 含 I Q 兩 路 信 息 ） 圖 4 FPGA 中同步捕獲實(shí)現(xiàn)框圖 混頻器? ROMFCWAFC地址變換器SinCosAD 采樣數(shù)據(jù)數(shù)控振蕩器IQCLK 圖 5 直接數(shù)字下變頻器原理圖 SignDotCross鑒頻器247。為了簡化算法，巴克碼和訓(xùn)練序列均采用 BPSK 調(diào)制方式。相關(guān)峰為 22IQMag Sum Sum?? (28) 本文系統(tǒng)采用仿真提出的能量檢測法，幀頭包含 L 位巴克碼， BPSK 調(diào)制方式，而數(shù)據(jù)采用 π/4DQPSK 調(diào)制方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)位同步和幀同步。 N 位 N 位 N 位 N 位 N 位 N 位I I IC CCR1z ?? ?Dz ?－ 圖 7 三級 CIC 濾波器，每級 N 位 綜合考慮帶外衰減特性和帶內(nèi)容差問題， CIC 濾波器的級聯(lián)數(shù)不宜過大， 本系統(tǒng)中 采用三級 32 倍抽取的 CIC 濾波器。因此我們選擇更加有效的級聯(lián)積分梳狀結(jié)構(gòu)，即 CIC 濾波器。 混頻器? ROMFCWAFC地址變換器SinCosAD 采樣數(shù)據(jù)數(shù)控振蕩器IQCLK 圖 6 直接數(shù)字下變頻器原理圖 圖 6 中的 FCW 為頻率控制字，用于設(shè)定 NCO 所產(chǎn)生信號的頻率值， CLK為 NCO 的工作時(shí)鐘， AFC 為自適應(yīng)頻率控制字，用于載波跟蹤，由后面要講述的鑒頻器產(chǎn)生， I、 Q 為經(jīng)過下變頻器后得到的正交和同相兩路信號， ROM 為正余弦表，每張表暫存 1024 個(gè)樣本值。 考慮到接收波形的再生判決中還要再抽樣一次以得到無失真波形的抽樣值，而理想瞬時(shí)抽樣不可能實(shí)現(xiàn) ，也就是抽樣時(shí)刻不可能完全沒有誤差，因此，為了減小抽樣定時(shí)脈沖誤差所帶來的影響，滾降系數(shù) ? 不可能太小，通常要求?? 。在實(shí)際通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的成形濾波器是升余弦濾波器，這是因?yàn)樗哂幸韵碌膬?yōu)點(diǎn)： （ 1）可以消除理想低通濾波器設(shè)計(jì)的困難，有一平滑的過渡帶； （ 2）通過引入滾降系數(shù)，改變傳輸信號的成形波形，可以減小抽樣定時(shí)脈沖誤差所帶來的影響，即降低了碼間干擾（ ISI）。 成形濾波器設(shè)計(jì) 信號的相位跳變是瞬時(shí)變化的，瞬時(shí)變化的相位會使信號頻譜發(fā)生擴(kuò)散，導(dǎo)致需要非常大的信道 帶寬才能無失真地傳輸信號。上變頻 DDC 由于邊頻很高，所以擬采用 AD 公司的 ad9857，如果板子上沒有專用器件的話，則改成基于 FPGA 的 DDC。 下面是設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要模塊。 在調(diào)制端，數(shù)據(jù)首先在 FPGA 中完成信道編碼（本系統(tǒng)中此工作也可在 DSP中完成），然后有數(shù)據(jù)調(diào)制，分路，內(nèi)插和成形濾波，信號在 AD9857 中完成直接數(shù)字上變頻和數(shù)模轉(zhuǎn)換，經(jīng)過運(yùn)放得到帶寬為 200kHz 的中頻信號。這是對奈奎斯特準(zhǔn)則的時(shí)域描述。滾降系數(shù) ? 愈大，雖然波形的起伏愈小，但傳輸頻帶就愈大 ?？紤]本文系統(tǒng)的中頻信號是一個(gè)帶通信號，由 Nyquist 帶通抽樣定理 [8]可知，抽樣
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