基于FPGA的QPSK及OQPSK信號(hào)調(diào)制解調(diào)電路

　　0 引言

　　調(diào)制識(shí)別技術(shù)在軍事、民用領(lǐng)域都有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值，近年來(lái)一直受到人們的關(guān)注。隨著更多調(diào)制方式的使用，調(diào)制識(shí)別技術(shù)也在不斷向前發(fā)展，并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

　　數(shù)字調(diào)制信號(hào)又稱(chēng)為鍵控信號(hào)，調(diào)制過(guò)程可用鍵控的方法由基帶信號(hào)對(duì)載頻信號(hào)的振幅、頻率及相位進(jìn)行調(diào)制。這種調(diào)制的最基本方法有3種：振幅鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK)。根據(jù)所處理的基帶信號(hào)的進(jìn)制不同，它們可分為二進(jìn)制和多進(jìn)制調(diào)制(M進(jìn)制)。多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制與二進(jìn)制相比，其頻譜利用率更高。其中QPSK(即4PSK)是MPSK(多進(jìn)制相移鍵控)中應(yīng)用較廣泛的一種調(diào)制方式。交錯(cuò)正交相移鍵控(OQPSK)是繼QPSK之后發(fā)展起來(lái)的一種恒包絡(luò)數(shù)字調(diào)制技術(shù)，是QPSK的一種改進(jìn)形式，也稱(chēng)為偏移四相相移鍵控(offset-QPSK)技術(shù)。為此，本文研究了基于FPGA的QPSK以及OQPSK的調(diào)制解調(diào)電路的實(shí)現(xiàn)方法，并給出了其在QuartusII環(huán)境下的仿真結(jié)果。

　　1 QPSK的調(diào)制與解調(diào)

　　QPSK信號(hào)有00、01、10、11四種狀態(tài)。它對(duì)輸入的二進(jìn)制序列首先必須進(jìn)行分組，每?jī)晌淮a元一組。然后根據(jù)組合情況，用載波的四種相位表征它們。QPSK信號(hào)實(shí)際上是兩路正交雙邊帶信號(hào)，可由圖1所示的方法產(chǎn)生。

　　由于QPSK信號(hào)是兩個(gè)正交的2PSK信號(hào)的合成，所以，可仿照2PSK信號(hào)的相平解調(diào)法，用兩個(gè)正交的相干載波分別檢測(cè)A和B兩個(gè)分量，然后將其還原成串行二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，以完成QPSK信號(hào)的解調(diào)。其解調(diào)過(guò)程如圖2所示。

圖3所示是QPSK在QuartusII環(huán)境下的調(diào)制和解調(diào)仿真結(jié)果。