MQAM调制解调系统设计

论文摘要

软件无线电是一种开放式的体系结构,通过对通用硬件平台加载软件来实现各种无线通信功能。基于软件无线电的调制解调器是当前通信领域研究的热点之一。调制解调是移动通信中的一项关键技术,它的好坏直接关系着通信系统的性能。随着数字时代发展对信息传输量的增加,各种现代调制解调技术都在追求可靠高速的数据传输。要在统一传输信道中实现多数据传输,需要一种节约有限频谱资源,提高频谱利用率的调制方式。MQAM技术满足了这一点。这使MQAM技术在当前通信领域甚至是4G通信系统中倍受重视。随着对通信、电子信息类人才项目开发能力的需求也不断增加,高校通信教学改革势在必行。本文从培养学生实际动手能力出发,设计出集验证性和设计性于一体,具备较高的综合性和系统性的实验系统。实现一种基于FPGA的软件无线电MQAM调制解调实验系统。文章首先介绍了MQAM技术发展情况,论文核心部分主要阐述了MQAM调制解调及载波恢复数学模型、软件设计、FPGA实现方案、测试结果及分析。本文提出了一种新的16QAM快速载波恢复算法及实现方案,并设计了一个更便于人机对话的可视化实验平台。系统采用一个通用硬件平台和模块化的软件设计实现MQAM调制解调实验系统。通过仿真与实际测试,结果正确且工作稳定可靠。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的背景和意义
• 1.2.1 调制解调技术的发展
• 1.2.2 QAM技术发展现状
• 1.2.3 基于软件无线电的MQAM教学实验系统
• 1.3 论文研究的主要内容
• 第二章 MQAM调制原理与设计
• 2.1 调制解调原理
• 2.1.1 模拟调制技术
• 2.1.2 数字调制技术
• 2.2 MQAM调制原理与设计
• 2.2.1 MQAM调制原理与结构设计
• 2.2.2 星座映射与差分编码
• 2.2.3 成型滤波器设计
• 2.2.4 数字信号源
• 2.3 MQAM调制器设计
• 2.3.1 4QAM（QPSK）调制器设计
• 2.3.2 16QAM调制器设计
• 2.3.3 64QAM调制器设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 MQAM解调系统设计
• 3.1 MQAM解调系统总体设计
• 3.1.1 MQAM解调原理与设计
• 3.1.2 FIR滤波器设计
• 3.1.3 符号同步设计
• 3.2 MQAM解调器设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 MQAM同步算法与设计
• 4.1 载波同步
• 4.1.1 锁相环原理
• 4.1.2 数字锁相环设计
• 4.2 数字化COSTAS环设计
• 4.3 16QAM载波恢复算法及设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 MQAM调制解调系统硬件平台设计
• 5.1 硬件平台总体设计
• 5.2 各模块硬件设计
• 5.2.1 算法模块设计
• 5.2.2 MCU模块设计
• 5.2.3 输入输出接口模块设计
• 5.3 硬件调试及问题分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 系统测试及性能分析
• 6.1 MQAM调制系统仿真测试及分析
• 6.1.1 4QAM（QPSK）调制仿真测试及分析
• 6.1.2 16QAM调制仿真测试及分析
• 6.2 MQAM解调系统仿真测试及分析
• 6.2.1 滤波器仿真测试及分析
• 6.2.2 4QAM解调仿真测试及分析
• 6.2.3 16QAM解调仿真测试及分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 下一步研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书