用verilog实现QPSK调制、解调器的设计并进行仿真,其中调制/解调器基带波特率不低于1Mbps载波频率不低于5MHz;
时间: 2023-06-19 13:04:31 浏览: 155
这是一个比较复杂的项目,需要涉及到数字信号处理、通信系统等多个领域的知识。以下是一个大致的实现流程:
1. 设计QPSK调制器,输入是基带信号,输出是调制后的信号,采用正交载波调制方式,需要使用I/Q调制器。
2. 设计QPSK解调器,输入是调制信号,输出是基带信号,需要进行正交解调。
3. 实现调制器和解调器的控制模块,包括时钟、复位、数据输入输出等。
4. 进行仿真测试,包括信号质量的测试、误码率的测试等。
以下是一个简单的代码示例,仅供参考:
```
module qpsk_mod(input clk, input rst, input [7:0] in_data, output [3:0] mod_out_i, output [3:0] mod_out_q);
parameter Fs = 1e6; // 基带信号采样率
parameter Fc = 5e6; // 载波频率
reg [7:0] data_i, data_q;
reg [7:0] mod_i, mod_q;
reg [7:0] phase;
reg [15:0] cnt;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
data_i <= 8'h00;
data_q <= 8'h00;
mod_i <= 8'h00;
mod_q <= 8'h00;
phase <= 8'h00;
cnt <= 0;
end else if (cnt == Fs/Fc) begin
// I/Q调制
case ({data_i, data_q})
8'b00000001: begin mod_i <= 8'h7F; mod_q <= 8'h7F; end
8'b00000011: begin mod_i <= 8'h7F; mod_q <= 8'h81; end
8'b00000010: begin mod_i <= 8'h81; mod_q <= 8'h7F; end
8'b00000110: begin mod_i <= 8'h81; mod_q <= 8'h81; end
8'b00000100: begin mod_i <= 8'h00; mod_q <= 8'h00; end
8'b00000101: begin mod_i <= 8'h00; mod_q <= 8'hFF; end
8'b00000111: begin mod_i <= 8'hFF; mod_q <= 8'h00; end
8'b00000110: begin mod_i <= 8'hFF; mod_q <= 8'hFF; end
default: begin mod_i <= 8'h00; mod_q <= 8'h00; end
endcase
// 更新相位
if (phase == 8'hFF) phase <= 8'h00;
else phase <= phase + 8'h01;
// 输出调制信号
mod_out_i <= mod_i * $cos(2*3.1415926*phase/256);
mod_out_q <= mod_q * $sin(2*3.1415926*phase/256);
cnt <= 0;
end else begin
cnt <= cnt + 1;
end
end
endmodule
module qpsk_demod(input clk, input rst, input [3:0] demod_in_i, input [3:0] demod_in_q, output reg [7:0] out_data_i, output reg [7:0] out_data_q);
parameter Fs = 1e6; // 基带信号采样率
parameter Fc = 5e6; // 载波频率
reg [7:0] demod_i, demod_q;
reg [7:0] phase;
reg [15:0] cnt;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
demod_i <= 8'h00;
demod_q <= 8'h00;
out_data_i <= 8'h00;
out_data_q <= 8'h00;
phase <= 8'h00;
cnt <= 0;
end else if (cnt == Fs/Fc) begin
// 正交解调
demod_i <= demod_in_i * $cos(2*3.1415926*phase/256);
demod_q <= demod_in_q * $sin(2*3.1415926*phase/256);
// 判断调制信号
if (demod_i > 8'h7F && demod_q > 8'h7F) begin out_data_i <= 8'h01; out_data_q <= 8'h00; end
else if (demod_i > 8'h7F && demod_q < 8'h80) begin out_data_i <= 8'h11; out_data_q <= 8'h00; end
else if (demod_i < 8'h80 && demod_q > 8'h7F) begin out_data_i <= 8'h10; out_data_q <= 8'h00; end
else if (demod_i < 8'h80 && demod_q < 8'h80) begin out_data_i <= 8'h00; out_data_q <= 8'h00; end
// 更新相位
if (phase == 8'hFF) phase <= 8'h00;
else phase <= phase + 8'h01;
cnt <= 0;
end else begin
cnt <= cnt + 1;
end
end
endmodule
```
以上代码仅为示例,具体实现还需要考虑各种细节问题,例如时钟同步、误差补偿、信噪比等。如果需要更详细的实现方案,建议参考相关的通信系统教材或者咨询专业的工程师。
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