基于ADSP的π/4-DQPSK调制解调器设计与实现

DQPSK（差分正交相移键控）调制解调是一种在数字通信系统中广泛应用的技术，特别是在美国和日本的数字蜂窝电话（TDMA）以及个人通信系统（PCS）中。p/4-DQPSK方法因其高比特率与带宽比，以及对非相干检测的适用性而被选中。传统的实现方式通常依赖于模拟硬件，但本论文探讨了采用数字信号处理（DSP）技术的解决方案。 该研究中的p/4-DQPSK调制解调器利用了多种DSP技术，包括：数字复杂数字采样，用于高效地处理基带和中频（IF）信号；多相滤波器，提高信号处理的效率和精度；Canonic Signed Digit Multiplier（CSDM）用于实现有限 impulse response（FIR）滤波器，减少直流偏置电压和漂移的影响；非数据辅助定时参数估计，实现更精确的时间同步；以及多速率信号处理，降低系统对复杂补偿的需求。 使用这些DSP技术的优势在于，能够消除模拟和基带信号处理中的各种问题，如相位失真、幅度和相位不平衡，以及放大器和混频器的非线性效应，同时提供极高的可控性能。此外，通过编程可轻松适应不同的数据速率、调制格式和滤波器规格，使得设计更加灵活。此外，DSP方案也促进了系统功耗、尺寸和成本的显著降低。 该论文展示了基于DSP的p/4-DQPSK调制解调器的具体设计，它在两块Altera FLEX10K70芯片上实现，拥有4,428个逻辑单元，最大比特率为5Mbit/s。在理想条件下，理论上的比特错误率（BER）性能优于实际应用，当使用17阶平方根-raised cosine匹配滤波器时，实际BER性能大约比理论值下降1.5分贝。论文还分析了载波频率偏移对BER的影响，展示了通过DSP技术在实际通信环境中的稳健性能。 本研究深入探讨了如何利用DSP技术优化p/4-DQPSK调制解调器，提升通信系统的性能、灵活性和效率，为数字通信系统的设计和实现提供了有价值的新视角。