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π/4-DQPSK(π/4 Shift Differentially Encoded Quadrature Phase Shift Keying)调制技术,具有频谱利用率高、频谱特性好和抗多径性能强等优点,因此在移动通信以及卫星通信中得到广泛应用。随着软件无线电理论和数字通信技术的日益成熟,无线通信系统的数字化实现越来越普遍。本课题的任务就是研究π/4-DQPSK调制解调技术并在FPGA中用全数字化的形式将其实现。本文的主要研究内容和工作有:首先,介绍了π/4-DQPSK调制解调技术的基本原理和基本结构。研究了差分相位编码、成型滤波器、整数倍内插滤波器、直接数字频率合成器、数字上下变频和基带差分解调等关键技术。在Matlab中搭建了π/4-DQPSK调制解调系统仿真平台,验证所设计系统的可行性。其次,重点研究了大多普勒频偏下的频偏估计算法,包括反余切频偏估计算法及其简化算法和基于FFT的频偏估计算法及其改进算法。其中简化的反余切频偏估计算法结构简单,并且计算量小,易于工程实现;针对FFT频偏估计算法的估计范围和估计精度是相互矛盾的,本文提出了一种改进的FFT频偏估计算法,该算法的估计范围大(达? RS /2 ~ RS/2),估计精度高(达±RS /2N2)。还重点研究了解调技术中的位同步算法,即Gardner位同步算法及其简化算法。在FPGA中实现了简化的Gardner算法。最后,在Quartus II环境下用VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)语言编程实现π/4-DQPSK调制解调系统。用Protel 99设计制作硬件电路,并将编写好的程序下载到硬件电路中运行,成功实现了程序的下载和信号的输出。实测波形表明所设计的π/4-DQPSK调制解调系统完全满足设计要求,实现了收发端的正确调制解调。