SOQPSK 调制和解调verilog实现

A: SOQPSK 调制和解调在数字通信领域中是一种常用的调制和解调技术。基于SOQPSK 调制和解调的Verilog实现可用于数字信号处理和卫星通信等领域。

SOQPSK调制和解调是一种相位相邻两位状态码（PSK）的调制和解调技术，它可以将比较复杂的调制和解调过程简化为相邻两个符号间仅存在相位变化的过程。SOQPSK调制中，两个连续信息元素之间有一个相位预翻转，并且在奇偶间隔中间以不同的相位进行传输。解调则需要识别相邻符号间的相位变化并还原原始信息。

以下是SOQPSK调制的Verilog实现示例：

module soqpsk_modulator (
   input [N-1:0] data_in,  // 输入数据
   input clk,              // 时钟信号
   input reset,            // 复位信号
   output reg [2*N-1:0] out // 输出调制信号
);
 
   parameter N = 8;        // 数据位数
   parameter AMP = 1.0;    // 调制幅度
   
   reg [1:0] state;        // 状态寄存器
 
   // 状态转移表
   parameter [1:0] next_state [0:3] = '{2'b00, 2'b10, 2'b01, 2'b11};
 
   // 相移量转移表
   parameter [1:0] phase_table [0:3] = '{2'b01, 2'b10, 2'b11, 2'b00};
 
   always @(posedge clk or posedge reset) begin
      if (reset) begin     // 复位
         state <= 2'b00;
         out <= 2'b00;
      end
      else begin           // 调制
         state <= next_state[state];
         out <= {out[2*N-3:1], phase_table[state]};
      end
   end
 
   always @(posedge clk) begin
      // 采样
      out <= out * AMP;
   end
 
endmodule

此代码中，“state”寄存器用于记录当前状态，通过状态转移表和相位表计算下一个状态和当前相位。输出通过循环移位的方式更新，相位变化后的下一个输入信息元素插入到最低位，并输出相移量和幅度值。

以下是SOQPSK解调的Verilog实现示例：

module soqpsk_demodulator (
   input [2*N-1:0] signal_in, // 输入调制信号
   input clk,                 // 时钟信号
   input reset,               // 复位信号
   output reg [N-1:0] data_out // 输出解调数据
);
 
   parameter N = 8;           // 数据位数
   parameter AMP = 1.0;       // 调制幅度
 
   reg [1:0] state;           // 状态寄存器
   reg [2*N-1:0] phase_out;   // 相移输出
 
   // 状态转移表
   parameter [3:0] next_state [0:3] = '{4'b00, 4'b01, 4'b10, 4'b11};
 
   // 相移量转移表
   parameter [3:0] phase_table [0:3] = '{4'b00, 4'b11, 4'b01, 4'b10};
 
   always @(posedge clk or posedge reset) begin
      if (reset) begin        // 复位
         state <= 2'b00;
         data_out <= 0;
      end
      else begin              // 解调
         phase_out <= signal_in;   // 复制输入值
 
         for (int i = 0;i < 2*N-1;i = i+2) begin
            // 相邻两位索引
            int idx1 = i  + 1;
            int idx2 = i  + 2;
            int idx3 = i+3;
 
            // 计算差分相位
            int diff_phase = (phase_out[idx2:idx1] - phase_out[idx3:idx2]);
            if (diff_phase > 2'b11) diff_phase <= 2'b00;
 
            // 计算当前状态和解调数据
            state <= next_state[state][diff_phase];
            data_out <= {data_out[N-2:0], state};
         end
      end
   end
 
endmodule

此代码中，“state”寄存器用于记录当前状态，过程中逐位计算相位差和更新状态，最后输出解调信息元素。与调制器不同，解调器需要记录多个差分相位来保证正确的解调，通过简单的差分相位计算和寄存器状态更新实现解调。