【摘 要】
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DQPSK调制解调技术具有优良的抗噪性能以及较高的频谱利用率,且克服了相位模糊的缺点,因而在高速率卫星通信以及高复杂度集群通信等领域具有非常广泛的应用。本文结合某研究所数传模拟器项目需求,设计了基于DQPSK和DSSS-DQPSK的无线数传系统,并在FPGA硬件平台上予以实现,研究内容具有重要的理论意义和实用价值。首先,设计并实现了基于FPGA的DQPSK系统,并对其中的调制解调、差分编解码、成形
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DQPSK调制解调技术具有优良的抗噪性能以及较高的频谱利用率,且克服了相位模糊的缺点,因而在高速率卫星通信以及高复杂度集群通信等领域具有非常广泛的应用。本文结合某研究所数传模拟器项目需求,设计了基于DQPSK和DSSS-DQPSK的无线数传系统,并在FPGA硬件平台上予以实现,研究内容具有重要的理论意义和实用价值。首先,设计并实现了基于FPGA的DQPSK系统,并对其中的调制解调、差分编解码、成形滤波、频偏估计、载波同步、位同步等模块进行了详细分析,给出了各模块的RTL图及部分核心代码,并通过VIVADO仿真结果验证了系统方案的可行性与有效性。其次,设计并实现了基于FPGA的DSSS-DQPSK系统。并对其中的PN码生成、多码率传输、伪码捕获以及伪码跟踪模块进行了详细的分析,给出了各模块的RTL图及部分核心代码,并通过VIVADO仿真结果验证了系统方案的可行性与有效性。此外,在伪码跟踪模块,针对原有经典迟早门伪码跟踪环方案调试困难以及硬件实现复杂的问题,提出并实现了改进型伪码跟踪环路结构,并通过仿真验证了其可靠性和有效性。最后,提出并实现了自适应门限电压方案,解决了不同信道条件下判决门限阈值固定而带来的伪码捕获难问题。最后,为了方便实现对无线数传系统工作模式的设置、数据的采集及计算绘图等功能,设计了基于Java语言的FPGA串口通信上位机,具有操作简单方便,结果直观易懂等优点。此外,对本无线数传系统进行了现场功能测试以及各指标测试,验证了系统功能的有效性、稳定性和可靠性。
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