FPGA上的DQPSK调制解调系统设计——基于软件无线电

本文档详细介绍了以软件无线电为核心，在FPGA平台上实现的DQPSK（差分四相相移键控）调制解调系统设计方案。软件无线电通过软件升级可实现多模式、多频段功能，而DQPSK因其高效频谱利用率和良好的抗干扰性能被广泛应用。 一、软件无线电与DQPSK简介 软件无线电技术允许无线通信设备通过软件更新来改变其功能，提供灵活且经济的解决方案。DQPSK是QPSK的一种改进形式，通过差分编码消除了解调时的相位模糊问题，适用于卫星通信、数字电视和HFC网络等领域。 二、DQPSK调制解调系统方案 系统设计包括调制和解调两部分，并需进行射频处理。调制部分将输入码元转换为I、Q两路信号，经过差分编码后调制载波相位；解调部分则对接收到的信号进行相反的操作，恢复原始信息。设计采用FPGA（现场可编程门阵列）作为硬件平台，利用Xilinx的系统生成器工具和Verilog HDL语言编写特殊功能模块。 三、关键技术研发 1. 差分编解码技术：QPSK调制通常采用正交调制法，输入码元转换为I、Q信号后调制。DQPSK通过差分编码解决相位模糊问题。编码时，输入码元经过差分处理后再调相；解码时，逆向操作恢复原始码元。 2. 正交调制与解调：正交调制法是QPSK的基础，I、Q两路信号正交，确保不同相位的正确表示。在解调时，通过鉴相器恢复信息，但可能会出现相位模糊，DQPSK的差分编码解决了这一问题。 四、设计流程与工具 设计流程中，首先使用系统生成器创建模块化设计，然后通过Verilog HDL实现特定功能。生成的位流文件可以直接下载到FPGA，或者生成工程文件在ISE开发环境中进行综合、仿真和下载。 该文档深入探讨了软件无线电框架下，基于FPGA的DQPSK调制解调系统设计，详细阐述了差分编解码的关键技术及其在FPGA实现中的应用，对于理解和设计类似系统具有重要参考价值。