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MQAM调制解调系统设计

作　者: 贾墨林
导　师: 聂伟
学　校: 北京化工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: FPGA 软件无线电 实验系统 MQAM 调制解调 载波恢复
分类号: TN915.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 61次
引　用: 1次
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内容摘要


软件无线电是一种开放式的体系结构,通过对通用硬件平台加载软件来实现各种无线通信功能。基于软件无线电的调制解调器是当前通信领域研究的热点之一。调制解调是移动通信中的一项关键技术,它的好坏直接关系着通信系统的性能。随着数字时代发展对信息传输量的增加,各种现代调制解调技术都在追求可靠高速的数据传输。要在统一传输信道中实现多数据传输,需要一种节约有限频谱资源,提高频谱利用率的调制方式。MQAM技术满足了这一点。这使MQAM技术在当前通信领域甚至是4G通信系统中倍受重视。随着对通信、电子信息类人才项目开发能力的需求也不断增加,高校通信教学改革势在必行。本文从培养学生实际动手能力出发,设计出集验证性和设计性于一体,具备较高的综合性和系统性的实验系统。实现一种基于FPGA的软件无线电MQAM调制解调实验系统。文章首先介绍了MQAM技术发展情况,论文核心部分主要阐述了MQAM调制解调及载波恢复数学模型、软件设计、FPGA实现方案、测试结果及分析。本文提出了一种新的16QAM快速载波恢复算法及实现方案,并设计了一个更便于人机对话的可视化实验平台。系统采用一个通用硬件平台和模块化的软件设计实现MQAM调制解调实验系统。通过仿真与实际测试,结果正确且工作稳定可靠。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-14
第一章 绪论  14-20
  1.1 引言  14
  1.2 课题的背景和意义  14-18
    1.2.1 调制解调技术的发展  14-16
    1.2.2 QAM技术发展现状  16-17
    1.2.3 基于软件无线电的MQAM教学实验系统  17-18
  1.3 论文研究的主要内容  18-20
第二章 MQAM调制原理与设计  20-36
  2.1 调制解调原理  20-24
    2.1.1 模拟调制技术  20-21
    2.1.2 数字调制技术  21-24
  2.2 MQAM调制原理与设计  24-31
    2.2.1 MQAM调制原理与结构设计  24-26
    2.2.2 星座映射与差分编码  26-28
    2.2.3 成型滤波器设计  28-29
    2.2.4 数字信号源  29-31
  2.3 MQAM调制器设计  31-34
    2.3.1 4QAM(QPSK)调制器设计  31-32
    2.3.2 16QAM调制器设计  32-34
    2.3.3 64QAM调制器设计  34
  2.4 本章小结  34-36
第三章 MQAM解调系统设计  36-46
  3.1 MQAM解调系统总体设计  36-43
    3.1.1 MQAM解调原理与设计  36-37
    3.1.2 FIR滤波器设计  37-39
    3.1.3 符号同步设计  39-43
  3.2 MQAM解调器设计  43-44
  3.3 本章小结  44-46
第四章 MQAM同步算法与设计  46-60
  4.1 载波同步  46-54
    4.1.1 锁相环原理  46-49
    4.1.2 数字锁相环设计  49-54
  4.2 数字化COSTAS环设计  54
  4.3 16QAM载波恢复算法及设计  54-59
  4.4 本章小结  59-60
第五章 MQAM调制解调系统硬件平台设计  60-78
  5.1 硬件平台总体设计  60-61
  5.2 各模块硬件设计  61-73
    5.2.1 算法模块设计  61-66
    5.2.2 MCU模块设计  66-69
    5.2.3 输入输出接口模块设计  69-73
  5.3 硬件调试及问题分析  73-76
  5.4 本章小结  76-78
第六章 系统测试及性能分析  78-88
  6.1 MQAM调制系统仿真测试及分析  78-80
    6.1.1 4QAM(QPSK)调制仿真测试及分析  78-79
    6.1.2 16QAM调制仿真测试及分析  79-80
  6.2 MQAM解调系统仿真测试及分析  80-87
    6.2.1 滤波器仿真测试及分析  80-83
    6.2.2 4QAM解调仿真测试及分析  83-84
    6.2.3 16QAM解调仿真测试及分析  84-87
  6.3 本章小结  87-88
第七章 结论与展望  88-90
  7.1 结论  88-89
  7.2 下一步研究工作  89-90
参考文献  90-94
致谢  94-96
研究成果及发表的学术论文  96-98
作者和导师简介  98-99
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  99-100

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 通信网设备
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