全数字64QAM调制器的FPGA实现.pdf

第11卷 第3期 2009年3月 遴钎参赣 Vo1．1lNo．3 Mar．20o9 全数字64QAM调制器的FPGA实现 谢炜。刘永亮 f西安电子科技大学电子工程学院，陕西 西安 710071) 摘 要：通过对QAM调制原理的分析 ，提 出了一种基于FPGA的全数字64QAM调制~--i~，该 方案采用VerilogHDL硬件描述语 言进行模块设计。文中对其主要模块进行 了详细分析，并给 出了各模块的仿真图，以正确实现全数字64QAMg／t制。 关键词 ：64QAM／,~t制；成形滤波；内插值；数字信号合成 (DDS) 0 引言 日】表不为 ： SO)=IkCOS )-Qksin(to~t) 多进制正交幅度调制是一种高效的数字调制 其中，／k、Q是多进制的数字序列，它们各 技术．相比于传统数字调制技术的单独利用振幅 自所携带的数字信息是相互独立的。64QAM中的 或相位携带信息方式．QAM调制信号的幅度和相 一 个码元可携带6bit信息，是QPSK的三倍，而且 位都携带信息，因而大大提高了信息传输的有效 随着M值 的增大 ，其携带的信息量也随之增加 ， 性，同时具有很高的频谱利用率。因此MQAM已 故可大大提高信道的利用率。 经广泛应用于微波通信 、有线电视网络 、卫星通 信等领域。 2 QAM系统模块的设计 硬件描述语言VerilogHDL是进行大规模系统 根据64QAMi~制原理建立的64QAM调制器的 设计的有效工具之一。利~VerilogHDL语言进行 编程并通过仿真进行数字调制 ，同时在FPGA芯 FPGA模型如图1所示。其中编码 、串并变换 、差 分编码 、星座 图映射由FPGA芯片完成 ；虚线框 片上实现的设计方式 ，具有可编程、实现方案容 内的成型滤波 、内插值 、NCO振荡器 、D／A、低 易修改、便于调试 、集成度高、可靠性好和易于 通滤波等功能由数字上变频器AD9857来实现。 开发等许多优点。本文在分析TQAM原理的基础 上，提出了基于FPGA的全数字64QAMi~I制器的 2．1 差分编码模块 建模方案和实现方法。 输入数据经过卷积编码和交织后，可串行输 入到串并变换模块，以将其转化为6bit的并行数 1 QAM调制器原理 据流 ．然后再通过差分编码单元。由于MQAM几 正交振幅调制是用两个独立的基带波形来对 乎都采用相干检测的方式进行解调 ，因此，在解 两个相互正交的同频载波信号进行抑制载波的一 调端载波恢复存在着4个相位稳定点 ，即提取 的 种双边带调制方法 ，利用这种已调信号在同一带 相干载波可能与接收信号载波有4种相位关系， 宽内的频率正交性质可实现两路并行的数字信息 称作4重相位模糊度 。这种相位模糊度会使解调 传输。