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一種基于CPLD的QDPSK調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計

作者: 時間:2011-02-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

隨著無線通信頻帶資源的日益緊張,研究和設(shè)計自適應(yīng)信道調(diào)制技術(shù)體制是建立寬帶移動通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵之一。在寬帶CDMA系統(tǒng)中的前向和上行鏈路都使用的QDPSK(四相相對相位調(diào)制)技術(shù)它是一種寬帶和功率相對高效率的信道調(diào)制技術(shù),因此在自適應(yīng)信道調(diào)制技術(shù)中得到了較多應(yīng)用。四相相對相位調(diào)制和解調(diào),大多采用計算機仿真實現(xiàn)或者理論算法研究,具體應(yīng)用電路較少。CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)采用E2CMOS工藝制作,一般由3種可編程電路組成,即可編程邏輯宏單元,可編程輸入/輸出單元和可編程內(nèi)部連線。它可利用EDA技術(shù)中的MAX+PLUSII作為開發(fā)工具,將設(shè)計的電路圖或硬件描述語言編寫的程序綜合成網(wǎng)表文件寫入其中,制成ASIC芯片。利用CPLD的突出優(yōu)點設(shè)計的QDPSK調(diào)制解調(diào)電路集成度高,數(shù)據(jù)速率快,同時具有較大的靈活性和實用性。

1 QDPSK調(diào)制解調(diào)的原理
QPSK(四進制絕對移相鍵控)與2PSK不同,是利用載波的4種不同相位來表征數(shù)字信息,即對輸入的二進制數(shù)字序列先分組,將每2個比特編為一組,然后用4種不同的載波相位進行表征。
在2PSK(二進制絕對移相鍵控)信號相干解調(diào)過程中會產(chǎn)生180°相位模糊,同樣,對QPSK信號相干解調(diào)也會產(chǎn)生相位模糊問題,并且是0°、90°、180°和270°等4個相位模糊。因此,在實際中更實用的是四相相對移相調(diào)制,即QDPSK方式。
QDPSK信號是利用前后碼元之間的相對相位變化來表示數(shù)字信息。實現(xiàn)四相差分移相調(diào)制的方法有正交調(diào)幅法和相位選擇法。相位選擇法QDPSK調(diào)制器具有硬件實現(xiàn)簡單、價格低等優(yōu)點,被廣泛采用,并且這種調(diào)制器非常適合數(shù)字電路實現(xiàn)。圖1為用相位選擇法產(chǎn)生QDPSK信號的組成框圖。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179912.htm


圖1中首先把二進制數(shù)據(jù)流經(jīng)串/并變換,割裂成并列的2行,每串?dāng)?shù)據(jù)的速率是原數(shù)據(jù)速率的一半;然后對2路信號進行差分編碼;四相載波發(fā)生器分別送出調(diào)相所需的4種不同相位的載波。按照串/并變換器輸出的雙比特碼元的不同,邏輯選相電路輸出相位的載波。
例如,如果輸入的二進制數(shù)字信息序列為1001001110…,則可以將它們分成10,01,00,11,…,由于每一個載波相位代表2個比特信息,所以每個四進制碼元又被稱為雙比特碼元。差分編碼后雙比特碼元cd為11時,輸出相位為0°的載波;cd為01時,輸出相位為90°的載波;cd為00時,輸出相位為180°的載波;cd為10時.輸出相位為270°的載波。
QDPSK的解調(diào)有相干解調(diào)加碼反變換法(極性比較法)和差分相干解調(diào)(相位比較法)。QDPSK相干解調(diào)加碼反變換法解調(diào)框圖如圖2所示。


圖2所示解調(diào)原理是:對QDPSK信號進行相干解調(diào),恢復(fù)出2路相對碼,經(jīng)過碼反變換器變換為2路絕對碼,再經(jīng)過并/串轉(zhuǎn)換器,從而恢復(fù)出發(fā)送的數(shù)字信息。在解調(diào)過程中,由于載波相位模糊性的影響,使得解調(diào)出的相對碼也可能發(fā)生倒置,但經(jīng)差分澤碼(碼反變換)得到的絕對碼不會發(fā)生任何倒置的現(xiàn)象,從而解決了載波相位模糊性的問題。

2 基于CPLD的QDPSK調(diào)制解調(diào)電路
2.1 QDPSK調(diào)制電路

基于CPLD的QDPSK調(diào)制電路如圖3所示。


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