软件无线电技术,也称软件定义无线电技术,近些年来已经成为通信领域中一个相当重要的体系结构。软件无线电是通过软件来实现通信系统的硬件设计,现场可编程门阵列(Field Programming Gate Array,FPGA)技术是其实现的一种重要手段。基于软件无线电思想搭建的通信系统,能够适应各种通信方式,具有良好的通用性、可编程性和灵活性。FPGA技术作为良好的技术手段,其硬件资源丰富,拥有独特的硬件描述语言可对各个部分的功能模块化,具有良好的可读性便于用户修改,且其芯片具有可重复读写性便于设计。然而,在工程实现过程中并不是所有的算法都适用于硬件实现,因此有必要对通信系统中的调制解调算法进行研究和优化,并验证可实现性。本课题来源于深圳清华大学研究院宽带无线通信研究所自立项目。本文基于全数字64阶正交振幅调制(64 Quadrature Amplitude Modulation,64QAM)解调系统FPGA平台,对64QAM解调系统中的载波同步技术、定时同步技术和软解调算法作了详细研究。主要研究内容如下:1)利用Matlab软件平台,研究了64QAM数字调制解调技术的软信息计算方法,并改进了基于FPGA实现的软信息算法,降低了算法的复杂度和对硬件资源的需求量。实验结果表明,与传统计算软信息对数似然比的方法相比,本文的改进方案不需要使用乘法器,只需要进行少数的比较和加法运算,节约了硬件资源成本。2)研究了解调系统中的同步技术并进行了Matlab实验,利用FPGA实现了同相正交环和定时同步环。在这两种环路的基础上,利用锁相环路的自动调整原理,在解调端采用功率增益控制环路,从而使得系统有稳定的功率增益,进一步降低由码间干扰、功率增益不够导致的解调系统误码率。同时使用simulink工具搭建了一套完整的具有自动增益控制的64QAM解调系统。3)运用verilog硬件描述语言,实现对64QAM信号的解调算法,并在全数字高阶调制解调系统FPGA平台上,结合上位机调试平台、网络分析仪、频谱仪等设备测试了硬件系统的误码率,验证了算法的实用性以及系统的性能。