基于FPGA的多体制中频数字解调器实现.pdf

( ) 第 37卷 第 2 期 北京化工大学学报 自然科学版 Vo l. 37, No. 2 20 10年 Jou rnal of B eij ing U n iversity of Chem ical Technology (N atural Science) 2010 基于 FPGA 的多体制中频数字解调器实现 贾墨林 　聂 　伟 (北京化工大学 计算机系统与通信实验中心 , 北京 　100029) 摘 　要 : 实现一种基于 FPGA 的软件无线电多体制解调器 ,包括正交解调数学模型 、FPGA 实现方案 、测试结果及分 析 。系统采用一个通用硬件平台和能节省大量硬件资源的模块化的软件设计实现 9 种解调方式 。通过仿真与实 际测试 ,结果正确且工作稳定可靠 。 关键词 : 软件无线电; FPGA ; 多体制解调器 中图分类号 : TP391. 6 ) 文处理 。与以往多种解调方式罗列的多体制解调 引　言 相比,本设计大大节省了硬件资源 。 基于软件无线电的中频解调器是当前通信领域 1　系统硬件设计 研究的热点之一 。目前实现中频解调主要有基于 D SP、FPGA 、专用芯片或它们 的组合几种方法 [ 1 ] 。 系统硬件结构如图 1所示 ,主要由控制器模块 其中 D SP 比较适合话音或图象处理 ; FPGA 具有实 和解调器模块两部分组成 , 其 中控制器模块 由 时性好 、对逻辑运算处理快 、用户可重复编程和外设 CPU 、键盘 、LCD 显示 、通信接口四部分组成 ,完成对 配置简单等优点 ,但早期的 FPGA 由于门数和速度 解调器模块的管理 ; 解调器模块 由 FPGA 、A /D 、D / 的限制很难实现复杂算法 ;专用芯片指标满足实际 A 、预处理电路 、滤波器电路 、通信接 口电路几部分 应用 ,但大多数芯片功能单一 ,通用性差 [ 2 - 4 ] 。随着 组成 ,主要根据用户的要求完成相应的解调方式 。 FPGA 技术的发展 , 已经出现更多门数 、更高速度 、 功能更强的 FPGA ,其内部嵌入多种 IP核 ,这些为实 现基于 FPGA 技术的软件无线电中频解调器奠定了 基础 [ 5 ] 。 本文在研究各种解调算法 、通用硬件平台的基 础上实现了一种基于 FPGA 的多体制解调器 。该解 调器不但可以完成 2A SK、2FSK、M SK、GM SK、B PSK、 D PSK、QPSK、DQPSK、OQPSK共 9种解调方式 ,而且 ( ) 可以通过系统所带的控制器 也可以通过 PC机 设 置解调方式 ,并在一定范围内灵活设置载波频率 、基 图 1　多体制解调器硬件结构图 带速率以及滤波器参数 ,从而实现了使用方便的软 F ig. 1　H ardware configuration of the m u ltidemodu lator 件无线电中频解调器 。该设计同时对解调器涉及的 为了便于扩展和升级 ,硬件电路上采用模块化 同步 、滤波等问题也进行了研究 ,实现了基于 FPGA 设计 ,即硬件由多个板组成 ,包括底板 、FPGA 板 、A / (