DQPSK调制解调的研究与实现

题 目： DQPSK调制解调技术的

研究与实现

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I 目 录

摘 要 ........................................................................................................................................... I

Abstract ...................................................................................................................................... II

第一章 绪论 .............................................................................................................................. 1

1.1 课题背景 ...................................................................................................................... 1

1.2 DQPSK调制技术与数字通信 ..................................................................................... 2

第二章 DQPSK调制与解调原理分析 .................................................................................... 5

2.1 DQPSK信号特点 ......................................................................................................... 5

2.2 差分编码与解码原理 ................................................................................................ 10

2.3 FPGA实现方案 .......................................................................................................... 12

第三章 DQPSK信号调制 ...................................................................................................... 14

3.1 调制器总体设计方案 ................................................................................................ 14

3.2 串并转换 .................................................................................................................... 14

3.3 差分编码 .................................................................................................................... 15

3.4 FIR滤波器设计 .......................................................................................................... 17

3.5 数字载波 .................................................................................................................... 18

第四章 DQPSK信号解调 ...................................................................................................... 20

4.1 解调器总体方案 ........................................................................................................ 20

4.2 AD采样 ....................................................................................................................... 20

4.3 同步设计 .................................................................................................................... 22

4.3.1 COSTAS载波跟踪环 ....................................................................................... 22

4.3.2 位定时同步 ...................................................................................................... 26

4.4 差分解码 .................................................................................................................... 26

4.5 并串转换 .................................................................................................................... 29

总 结 ........................................................................................................................................ 30

参考文献 .................................................................................................................................. 31

致 谢 ........................................................................................................................................ 32

I 摘 要

QPSK（quadrature phase shift keying）是四相移键控的简称，它兼有两方面的特性；从一方面看，它采用了4种相位；从另一方面看，它采用了正交的载波。DQPSK是差分四相移键控（differential QPSK）的简称，是结合差分编码的QPSK。

DQPSK调制解调方式以其抗干扰能力强、频带利用率高等优点，在现代数字通信系统如数字微波通信、等宽带无线通信等中得到广泛的应用。DQPSK是在QPSK(四相正交绝对调相)的基础上作的改进，它克服了QPSK信号载波的相位模糊问题，用相邻码元之间载波相位的相对变化来表示2位二进制数字信息。由于DQPSK 传输信息的特有方式，使得解调时不存在相位模糊问题，这是因为不论提取的载波取什么起始相位，对相邻两个四进制码元来说都是相等的，那么相邻两个四进制码元的相位差肯定与起始相位无关，也就不存在由于相干解调载波起始相位不同而引起的相位模糊问题，所以，在使用中都采用相对的四相调制。

本课题对DQPSK调制解调技术的FPGA实现进行了比较全面的研究,主要介绍了DQPSK调制解调技术,完成了FIR滤波器、载波跟踪环、位定时同步、并串转换等几个关键模块的设计。

关键字：DQPSK；FPGA;FIR；载波同步

II Abstract

QPSK (quadrature phase shift keying) is a four- phase shift keying short, it combines

characteristics of both ; From one angle , it uses four kinds of phase ; On the other hand , it

uses the orthogonal carriers. DQPSK is differential quadrature phase shift keying (differential

QPSK) for short , is a combination of differentially encoded QPSK.

DQPSK modulation and demodulation for its anti-interference ability , bandwidth

efficiency advantages, has been widely used in modern digital communication systems such

as digital microwave communications, broadband wireless communications , etc. . DQPSK is