【正文】 感謝所有關心、支持、幫助過我的良師益友。該模型也可供其他設計方式的數(shù)字通信系統(tǒng)所使用，有著廣泛的實踐性意義。此外，本文采用了相位選擇法進行QPSK解調(diào)設計，與常用的調(diào)相解調(diào)法相比，設計更簡單，更適合于FPGA實現(xiàn)，系統(tǒng)的可靠性也更高。在延遲時，為了保證解調(diào)信息與原碼信息相同，應對在前面進行串并變換時經(jīng)過延遲的那一路信號進行延遲。Token10 是串/ 所示，采樣器Token11 和Token13的采樣率為500Hz ,使串并變換后碼流速率減為一半。在仿真中加入Token22產(chǎn)生和調(diào)制載波源，Token6產(chǎn)生同頻同相的解調(diào)載波即本地載波。接收端采用的是相干解調(diào)法。： QPSK信號調(diào)制與解調(diào) 仿真結(jié)果參考 為了便于觀察,將系統(tǒng)時鐘設為1000Hz。為能夠清晰觀察QPSK信號每個碼元波形，在仿真時一般取系統(tǒng)Stop time=8T~10T。： 解調(diào)器硬件原理框圖： 解調(diào)器板卡圖 QPSK調(diào)制解調(diào)器的硬件電路圖 QPSK調(diào)制解調(diào)器的硬件電路圖5 QPSK調(diào)制解調(diào)仿真電路5．1 仿真參數(shù)設置1）信號源參數(shù)設置：基帶信號碼元速率設為波特，QPSK信號載頻設為。本解調(diào)器選用了Intel公司的STEL2105。 QPSK解調(diào)器的硬件設計本方案中的中頻解調(diào)部分，采用全數(shù)字化解調(diào)器，是因為傳統(tǒng)的模擬解調(diào)器中，雖然其實現(xiàn)結(jié)構(gòu)比較簡單，但是體積大、形式復雜；調(diào)試周期長而且受人為因素影響大；器件內(nèi)部噪聲大，易受環(huán)境影響，可靠性差；因此，這種傳統(tǒng)的接收機不能完全發(fā)揮數(shù)字通信的優(yōu)勢，不能實現(xiàn)數(shù)字信號處理的最佳接收。碼元轉(zhuǎn)換單元將碼元比特根據(jù)調(diào)制星座圖變換為星象點。FPGA為ADC提供合適的采樣頻率，為STEL1109提供合適的主頻率，配置STEL1109的工作方式并將需要調(diào)制的數(shù)據(jù)送往STEL1109。為了設計更簡單采用了相位選擇法進行QPSK解調(diào)設計,更適合于FPGA實現(xiàn),系統(tǒng)的可靠性也更高。為了更好的觀察輸入輸出波形，在quartusII中創(chuàng)建調(diào)制功能模塊和解調(diào)功能模塊，再新建一個波形文件，插入生成的調(diào)制模塊和解調(diào)模塊，創(chuàng)建一個系統(tǒng)模塊后進行功能仿真。 end process。 yy寄存器“010”對應基帶碼“10” elsif yy=100 then yyy=11。139。 end if。 then xx=xx+011。 調(diào)制信號x為低電平時，送入加法器的數(shù)據(jù)“010” end if。y=yyy(1)。039。 調(diào)制信號x為低電平時，送入加法器的數(shù)據(jù)“001” else xx=000。y=yyy(0)。039。 寄存xx數(shù)據(jù) begin process(clk) begin if (clk39。 architecture behav of demodulation is signal q:integer range 0 to 7。 系統(tǒng)時鐘 start :in std_logic。 use 。送人加法器相應的數(shù)據(jù)。 y=f(0) when yy=11 else f(1) when yy=10 else f(2) when yy=01 else f(3)。 else q=q+1。f(2)=39。f(1)=39。139。 elsif q=2 then q=3。f(1)=39。 then q=0。event and clk=39。計數(shù)器 signal xx:std_logic_vector(1 downto 0)。 開始調(diào)制信號 x :in std_logic。 use 。180176。但是，π/4QPSK的最吸引人的地方是它能夠非相干解調(diào)，可使接收端設計簡化。但是，包絡的變化小多了，因此對OQPSK的硬限幅或非線性放大不會再生出像在QPSK中那么多的高頻旁瓣。因為180176。它的原理是讓兩路信號工I (t)和Q (t)錯開，讓在任意時刻只有兩個比特中的一個改變它的值，這樣符號間的相移都只限制在177。 其它QPSK簡介 上面說的QPSK調(diào)制方式，當基帶信號經(jīng)過脈沖成形時(如升余弦滾降信號)，QPSK信號將失去恒包絡的性質(zhì)，當發(fā)生幅度為π的相移時〔每個符號間的兩位都改變)，將會導致信號包絡瞬間過零點。相位偏移關系非常的重要，這對于我們實現(xiàn)自己的QPSK關系非常大，否則往往可能結(jié)果相反。它表明了各符號〔用雙比特表示，即11，00，01，10)間的幅度和相位關系，四個雙比特符分別表示QPSK信號的四個相位，相鄰兩個相位之間是相互正交的，對于的情況，(a)所示：0111001045176。例如，在基帶信號頻譜的零點，插入所需的導頻信號，在接收端，利用窄帶濾波器，就可以從解調(diào)后的基帶信號中提取所需的同步信息。 在數(shù)字通信中，除了載波同步外，還需要位同步。解調(diào)器的構(gòu)成方案通?？梢苑譃閮深悾和浇庹{(diào)和異步解調(diào)。影響數(shù)字下變頻器性能的主要因素有兩個：一是表示數(shù)字本振、輸入信號以及混頻乘法運算的樣本數(shù)值的有限字長所引起的誤差；二是數(shù)字本振相位分辨率不夠而引起數(shù)字本振樣本數(shù)值的近似取值。那么相干解調(diào)后，同相路相乘可得： = = （）正交路為： = = （）經(jīng)過低通濾波后，可得： （）經(jīng)過判決電路后，由上式，（同相路和正交路是經(jīng)過極性轉(zhuǎn)換的，1對應于二進制數(shù)據(jù)1，1對應于二進制數(shù)據(jù)0） I、Q路的判決I(t)輸入Q(t)輸入同相路濾波后Ii(t)同相路濾波后Qq(t)判決后I(t)判決后Q(t)111/21/20O111/21/201111/21/210111/21/211解調(diào)過程中涉及到信號的采樣、數(shù)字下變頻、載波同步、位同步等關鍵技術。兩路BPSK信號相加，即得到QPSK信號。QPSK信號實際上是兩路正交雙邊帶信號。這個關系意味著，系統(tǒng)的非線形失真對QPSK系統(tǒng)的可靠性影響很小。π/2體系對應n=0，π/2，π，3π/2四個離散值。是可以取區(qū)間（0，2π）任何離散值的隨機變量，可取的個數(shù)由調(diào)制方式的進制來決定。270176。如表32所示，當yy值為“0”，選擇輸出對應的載波f3；當yy值為“1”，選擇輸出對應的載波f2；當yy值為“2”，選擇輸出3對應的載波fl；當yy值為“3”，選擇輸出對應的載波f0，即最終選擇輸出的載波波形就構(gòu)成r調(diào)制信號Y。 f3 01 90176。、180176?；鶐盘杧由一路信號變?yōu)閮陕凡⑿行盘?，變換后分別為a信號和b信號，則ab信號構(gòu)成兩位并行信號yy。90176。根據(jù)MPSK調(diào)制原理，[19]。的載波；ab為01時，輸出相位為90176。 270176。由于四相絕對移相調(diào)制可以看作兩個正交的二相絕對移相調(diào)制的合成，故QPSK信號的產(chǎn)生方法采用相位選擇法，[18]。因此，對于輸入的二進制數(shù)字序列應該先進行分組，將每兩個比特編為一組；然后用4種不同的載波相位去表征它們。相移鍵控系統(tǒng)中，有待傳輸?shù)幕鶐?shù)字脈沖控制著載波相位的變化，從而形成振幅與頻率不變，而相位取離散值變化的已調(diào)波。(8)編譯碼設備應盡量簡單。對于某些基帶傳輸碼型，信道中產(chǎn)生的單個誤碼會擾亂一段譯碼過程，從而導致譯碼輸出信息中出現(xiàn)多個錯誤，這種現(xiàn)象稱為誤碼增殖。若傳輸碼型有一定的規(guī)律性，則就可根據(jù)這一規(guī)律性來檢測傳輸質(zhì)量，以便做到自動監(jiān)測。這樣既可以節(jié)省傳輸頻帶，提高信道的頻帶利用率，還可以減少串擾。這是兩個既彼此獨立又相互聯(lián)系的問題，也是基帶傳輸原理中十分重要的兩個問題。在實際基帶傳輸系統(tǒng)中，并非所有的原始數(shù)字基帶信號都能在信道中傳輸，例如，含有豐富直流和低頻成分的基帶信號就不適宜在信道中傳輸，因為它有可能造成信號嚴重畸變；再如，一般基帶傳輸系統(tǒng)都是從接收到的基帶信號中提取位同步信號，而位同步信號卻又依賴于代碼的碼型，如果代碼出現(xiàn)長時間的連 “0” 符號，則基帶信號可能會長時間出現(xiàn) 0 電位，從而使位同步恢復系統(tǒng)難以保證位同步信號的準確性。因此，為提高接收系統(tǒng)的可靠性，通常在接收濾波器的輸出端安排一個識別電路，通常的識別電路是抽樣判別器，它是在每一接收基帶波形的中心附近，對信號進行抽樣，然后將抽樣值與判決門限進行比較。信號通過信道傳輸，一方面受到信道特性的影響，使信號產(chǎn)生畸變；令一方面信號被信道中的加性噪聲所疊加，造成信號的隨機畸變。一般傳輸系統(tǒng)中，為了節(jié)省頻帶是不傳輸定時信息的，必須在接受端從相應的基帶信號中加以提取。在實際的基帶傳輸系統(tǒng)中，并不是所有電波均能在信道中傳輸，因此有基帶信號的選擇問題，因此對碼型的設計和選擇需要符合一定的原則。另外，由于數(shù)字通信對同步要求高，因而系統(tǒng)設備復雜[15]。這種數(shù)字處理的靈活性表現(xiàn)為可以將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸。而模擬通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖沁B續(xù)變化的模擬信號，它要求接收機能夠高度保真地重現(xiàn)原信號波形，一旦信號疊加上噪聲后，即使噪聲很小，也很難消除它。 數(shù)字通信的特點與模擬通信相比，數(shù)字通信具有以下一些優(yōu)點：（1）抗干擾能力強，且噪聲不積累。數(shù)字復接就是依據(jù)時分復用基本原理把若干個低速數(shù)字信號合并成一個高速的數(shù)字信號，以擴大傳輸容量和提高傳輸效率。對高斯噪聲下的信號檢測，一般用相關器接收機或匹配濾波器實現(xiàn)。在接收端利用與發(fā)送端相同的密碼復制品對收到的數(shù)字序列進行解密，恢復原來信息，叫解密。數(shù)字信號在信道傳輸時，由于噪聲、衰落以及人為干擾等，將會引起差錯。數(shù)字通信涉及的技術問題很多，其中主要有信源編碼/譯碼、信道編碼/譯碼、數(shù)字調(diào)制/解調(diào)、數(shù)字復接、同步以及加密等。需要指出，消息從發(fā)送端到接收端的傳遞過程中，不僅僅只有連續(xù)消息與基帶信號和基帶信號與頻帶信號之間的兩種變換，實際通信系統(tǒng)中可能還有濾波、放大、天線輻射、控制等過程。由于這種信號具有頻率很低的頻譜分量， 一般不宜直接傳輸，這就需要把基帶信號變換成其頻帶適合在信道中傳輸?shù)男盘?，并可在接收端進行反變換。數(shù)字信號有時也稱離散信號，這個離散是指信號的某一參量是離散變化的，而不一定在時間上也離散，(b)所示的2PSK信號。按信號參量的取值方式不同可把信號分為兩類，即模擬信號和數(shù)字信號。，信源發(fā)出的消息雖然有多種形式，但可分為兩大類：一類稱為連續(xù)消息；另一類稱為離散消息。接收設備的功能是將信號放大和反變換（如譯碼、解調(diào)），其目的是從受到減損的接收信號中正確恢復出原始電信號。在無線信道中，信道可以是自由空間：在有線信道中，可以是明線、電纜和光纖。發(fā)送設備的作用是產(chǎn)生適合于在信道中傳輸?shù)男盘?，即使發(fā)送信號的特性和信道特性相匹配，具有抗信道干擾的能力，并且具有足夠的功率以滿足遠距離傳輸?shù)男枰?。信息源發(fā)送設備噪聲源信道接受設備受信者 通信系統(tǒng)的一般模型信息源（簡稱信源）的作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號。它的任務是從帶有干擾的接收信號中正確恢復出相應的原始基帶信號來，對于多路復用信號，還包括解除多路復用，實現(xiàn)正確分