基于FPGA的4QAM调制解调系统设计与实现

通过对无线通信系统基带信号调制解调方法的研究,提出了一种基于FPGA的4QAM调制解调系统的设计及实现方案.分析了QAM调制解调的基本原理,给出了系统的硬件架构及相关器件的选型.重点介绍了基于状态机模型的FPGA功能模块.实验分析结果表明:基于FPGA的4QAM调制解调系统在数据传输方面具有较高的准确率,在系统运行的稳定性方面具有很高的可靠性,该方案具有较高的应用价值.

改进的16进制正交幅度调制码的相位估计算法

相干光通信系统中的相位恢复是克服信号收发端和传输过程中产生的相位噪声的必要步骤。为获得低的运算复杂度和良好的相位估计效果,本文对传统的四次方相位估计算法进行了改进,使之具有自适应的数据块长度控制功能。通过理论分析以及Matlab数值仿真方法验证改进的效果。对于16进制正交幅度调制码(16QAM),改进后的算法在几乎不增加计算复杂度的前提下,比传统算法具有更好的适应性。自适应长度的数据分块方法,有效缓解了传统算法用于16QAM系统时模块大小选择的矛盾。对于25Gbaud的16QAM系统,改进后的算法在10-3的误码率(BER)处,其1dB峰值信噪比(OSNR)代价的激光线宽容差提高了1.8MHz。

基于DSP Builder的数字调制器的设计

设计使用DSP Builder实现了基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gates Array,FPGA)的数字调制器。首先,在Simulink中采用DSP Builder的模块建立直接数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)子系统模型,根据它分别建立四相相移键控(Quaternary Phase Shift Keying,QPSK)和十六进制正交幅度调制(16-Quadrature Amplitude Modulation,16QAM)系统模型;然后使用Signal Compiler工具生成与其对应的HDL设计文件和TCL脚本;最后使用Quartus Ⅱ和ModelSim共同完成功能和时序仿真。仿真结果表明该设计方法正确有效,可广泛应用于数字调制技术的FPGA实现。