基于FPGA的北斗QPSK信號調(diào)制器設(shè)計

在解調(diào)部分，通過NCO進(jìn)行數(shù)字下變頻，經(jīng)過抽取，CIC濾波器進(jìn)行濾波，Costas環(huán)進(jìn)行載波同步，最后解調(diào)處數(shù)據(jù)，通過串口輸出顯示。數(shù)字下變頻模塊主要由NCO和混頻器組成?；祛l器為8位乘法器，采用Ahera提供的宏功能模塊LPM_MULT，將數(shù)據(jù)鎖存模塊輸出的8位數(shù)據(jù)與分別NCO輸出的正交載波進(jìn)行相乘，乘積結(jié)果為一有符號的16位數(shù)據(jù)。為防止乘法器輸出數(shù)據(jù)在后面模塊運(yùn)算處理中發(fā)生溢出，同樣在設(shè)計中對數(shù)據(jù)進(jìn)行了截短處理。CIC濾波器采用三級8倍抽取的積分濾波器與梳狀濾波器并聯(lián)。Costas環(huán)來估計和校正解調(diào)過程中的多普勒頻移。

在測試部分，串口輸入數(shù)據(jù)是1234FA42342343，串口輸出12 34 FA 42 34 23 43，說明了QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的正確性。同時，通過頻譜儀對設(shè)計的QPSK調(diào)制信號進(jìn)行觀察，FPGA開發(fā)板射頻端口輸出1 561.020 MHz的射頻信號，證明生成的QPSK調(diào)制信號在頻率特性、頻譜特性上符合系統(tǒng)設(shè)計要求，從而證明了調(diào)制信號的正確性，功率密度譜如圖8所示。

5 結(jié)束語

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是B1頻段信號，是未來民用的主要信號，因此，頻段信號成為研究熱點(diǎn)，而市場對北斗接收機(jī)的需求也會越來越多。為了測試北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的性能，則需要模擬北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在各種環(huán)境下的真實衛(wèi)星信號。本文針對北斗信號QPSK調(diào)制信號的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了QPSK調(diào)制解調(diào)的原理，并結(jié)合軟件無線電的方法，通過FPGA驗證了系統(tǒng)的可行性和正確性。