基于FPGA的调制信号设计
- 格式:pdf
- 大小:925.36 KB
- 文档页数:4


毕业论文文献综述电子信息工程基于FPGA的通用调制解调器的设计摘要:随着电子信息技术的高速发展,当今电子系统的设计是以大规模FPGA为物理载体的系统芯片的设计,基于FPGA的片上系统可称为可编程片上系统。
以硬件描述语言为主要设计手段,借助以计算机平台的EDA工具进行的。
调制解调技术是通信系统的灵魂,其性能直接影响到整个系统的通信质量.由于数字技术的大量应用,数字调制解调技术得到了广泛的应用.随着软件无线电思想的发展,将整个系统尽可能地集成于一个芯片的设计方法已经呈现出强大的发展潜力,成为系统设计发展的主要方向.基于这种思想的调制解调器可通过基于FPGA上平台来设计实现。
关键词:FPGA;调制解调;数字调制技术;现代通信原理调制解调器概述调制解调器,是一种计算机硬件,它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号,而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收,并译成计算机可懂的语言。
这一简单过程完成了两台计算机间的通信。
所谓调制,就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号;解调,即把模拟信号转换成数字信号。
合称调制解调器。
Fpga概述FPGA即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA的使用非常灵活,同一片FPGA通过不同的编程数据可以产生不同的电路功能。
FPGA在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。
随着功耗和成本的进一步降低,FPGA还将进入更多的应用领域。
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。
高速数据传输中的FPGA调制解调系统设计与信号重构在现代通信领域中,高速数据传输是一项至关重要的技术,它涉及到大量数据的快速传递和解读。
为了达到高速数据传输的要求,FPGA (可编程逻辑门阵列)调制解调系统成为一种有效的解决方案。
本文将详细介绍FPGA调制解调系统的设计原理和信号重构技术。
一、FPGA调制解调系统设计原理FPGA调制解调系统是基于FPGA芯片的一种数字信号处理系统,它可以实现高速数据传输过程中的信号调制和解调。
设计FPGA调制解调系统的关键原理如下:1. 数字调制技术:FPGA调制解调系统通过数字调制技术将待传输的模拟信号转换为数字信号。
常用的数字调制技术包括调幅(AM)、调频(FM)、相移键控(PSK)等。
这些调制技术能够将原始信号转换为数字信号,并提高传输的抗干扰性能。
2. 信号编码技术:FPGA调制解调系统通过信号编码技术将数字信号转换为符号序列,以便进行高效的传输。
常用的信号编码技术包括差分编码、曼彻斯特编码等。
这些编码技术可以提高数据的可靠性和传输速率。
3. 调制技术的选择:根据不同的传输要求,FPGA调制解调系统可以选择不同的调制技术。
例如,在高容量传输中,可以选择高阶调制技术(如16QAM、64QAM),以提高传输速率;在抗干扰能力要求较高的场景中,可以选择相移键控技术(如BPSK、QPSK),以提高抗干扰性能。
4. 解调技术的设计:FPGA调制解调系统的解调部分是将接收到的数字信号恢复为原始的模拟信号。
解调技术包括同步、解调滤波、时钟恢复等。
通过这些技术的设计和优化,可以提高解调的准确性和稳定性。
二、信号重构技术在高速数据传输过程中,信号可能会受到传输介质、噪声等因素的影响,导致信号失真或损耗。
为了准确恢复原始信号,需要进行信号重构。
FPGA调制解调系统可以通过以下两种信号重构技术提高信号质量:1. 等化器设计:等化器是一种数字滤波器,它可以根据信道的特性来调整接收信号的频率响应,以实现信号形状的恢复。
图1 AM 调制模型基于FPGA的AM数字调制解调设计验证与分析李国诚,黄明,丁照雨,徐泽琨,曹愿栋(北方工业大学,北京 100144)摘 要: AM和正交调制解调是通信领域应用最广泛的基础技术,由此提出了一种简单基于FPGA数字实现AM和正交调制解调的方法,具有较好的抗噪声性能及较强的抗频偏能力,并推导了所允许的最大载频偏差(Δf max ),为实际应用提供了理论依据;该调制解调方法实现简单,通用性强,并有较好的可靠性、抗噪声性及抗载频适配能力。
利用Matlab仿真软件建立了可视化的AM通信系统模型,介绍了AM系统的工作原理、AM信号的产生和解调方法,设计电路参数和基本数据对实际应用有一定的参考意义。
关键词: AM调制解调;正交解调;Matlab;FPGA中图分类号:TP 311 文献标识码:A 文章编号:2095-8412 (2019) 01-036-07工业技术创新 URL : http: // DOI : 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.01.005引言随着移动通信技术的不断发展,通信方式正在从最初的模拟方式朝着数字化方向转变,由于数字信号比模拟信号具有更高的可靠性、抗噪性、灵活性和易于存储等优点,这使得在目前的通信业务中,许多以往的模拟信号处理部分都在模拟转换数字后(模数转换)进行数字信号处理[1]。
本文通过数字方式实现了A M 调制和正交解调,其解调方式相对于包络检波和相干解调有着更好的抗噪声性能和抗载频适配能力,并在Matlab 和FPGA 中验证了这一方法的可行性。
1 AM调制解调原理分析1.1 AM调制原理分析标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM ,Amplitude Modulation ),AM调制属于基带调制, 即由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号的幅度线性变化的过程,使得调制信号的信息包含在高频信号之中[2]。
AM 调制是短波和超短波通信中的一种主要的调制方式,它具有电路设备简单、调制所占频带窄,并且与之对应的解调接收设备简单等特点,在日常的通信中得到广泛应用,其调制模型如图1所示。