卷积码+QPSK的中频调制解调系统的FPGA
在无线数据传输中，由于信道中的噪声干扰，在接收端会引入一定的误码率（Bit Error Rate,BER）。高质量的数据业务要求较低的BER。为了达到较低的BER，经常采用信道编码技术。卷积编码和Viterbi译码是广泛使用的信道编码技术，具有一定的克服突发错误的能力，可以降低信道的误码率，带来很高的编码增益。信道编码的引入在提供纠错能力的同时，还扩展了信号的带宽。为了保证频带的利用率，本文采用QPSK调制方式，使数据调制在中频载波上，实现数据的可靠传输。
本文所述的中频调制解调系统具有以下特点：
（1）所有算法（编码、调制、解调和译码）都是在Xilinx公司的FPGA芯片中实现的，结构简单，体积小，功耗低。
（2）具有很好的实时性。对于1Mbit/s以上的数据速率，译码延迟不超过0.1ms。
（3）模块化的设计使得系统具有一定的兼容性，只需要修改少量程序，即可实现各种卷积编码和不同的调制中频。
1 系统总结构及硬件设计
图1是中频调制解调系统的工作流程图。在发端，数据通过A/D转换器采样后进入FPGA，在其中完成（2，1，7）卷积编码和QPSK调制后通过D/A转换器输出。在收端，接收到的信号通过A/D转换器采样后进入FPGA，在其中完成QPSK解调和Viterbi译码后通过D/A转换器输出。
2 系统的FPGA实现
系统主要分为编译码和调制解调两大部分，下面分别叙述这两部分的原理及设计。
2．1 卷积编码与Viterbi译码的FPGA实现
2．1．1 （2，1，7）卷积编码
典型的（n,m,k）卷积码编码器是指输入位数为m、输出位数为n、约束长度为k的卷积码编码器，其编码速率为m/n。一个（2，1，7）的卷积编码器如图2所示，可用六个移位寄存器实现。
2．1．2 Viterbi译码
由Viterbi算法的基本原理可得典型的Viterbi译码器，如图3所示。
分支路径度量产生单元BMG（Branch Metric Generate）用于产生接收序列与状态转移分支上编码输出数据之间的距离。令长度为n的接收信号为R=(r1,…rn)，与之相应的发送信号为C=（c1,…cn）。因为具有最小欧式距离的路径也就是具有最大相关的路径，所以定义分支路径上的度量为：
由于此分支路径度量没有平方运算，所以可将状态转移分支上的编码输出数据存储在查找表内，这样只需进行加减和查表运算，大大减小了实现的复杂程度。以上计算公式中数值为连续值，而本设计采用的是软判决译码器，故只需对输入的接收信号进行均匀量化即可（量化比特数为q）。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码
相关文章
| 4岁打什么疫苗 | 花枝是什么食材 | zara属于什么档次 | 乳腺增生什么症状 | 耳朵为什么老是痒 |
| 环切是什么意思 | 智能手环什么品牌好 | 嘈杂是什么意思 | 输卵管堵塞有什么症状 | 做噩梦是什么原因 |
| 延长收货是什么意思 | 做肝功能检查挂什么科 | 天天都需要你爱是什么歌 | 胃炎吃什么消炎药 | 脑梗吃什么中药 |
| 慰安妇是什么意思 | 婆婆妈妈什么意思 | 孕妇梦见下雪是什么征兆 | 肝浸润是什么意思 | 7月6日什么星座 |
| 子宫直肠陷凹什么意思hcv8jop5ns9r.cn | 拔智齿后需要注意什么hlguo.com | 随意是什么意思jinxinzhichuang.com | 茧是什么意思hcv8jop5ns1r.cn | 尽兴而归什么意思hcv8jop5ns8r.cn |
| 日记可以写什么hcv7jop6ns5r.cn | 橙字五行属什么hcv8jop6ns5r.cn | 甲流是什么病hcv7jop7ns4r.cn | 梦见自己大笑是什么意思hcv9jop2ns4r.cn | 性行为是什么hcv8jop9ns7r.cn |
| 暖气是什么症状hcv7jop6ns9r.cn | 什么是居间费xinmaowt.com | 甲状腺欠均匀什么意思hcv9jop0ns3r.cn | 爸爸的姐姐叫什么hcv8jop0ns4r.cn | 台风什么时候来hcv8jop9ns9r.cn |
| 考教师编制需要什么条件hcv8jop1ns8r.cn | 云南有什么名酒hcv9jop4ns3r.cn | 回头是岸是什么意思hcv8jop3ns4r.cn | 癸亥五行属什么mmeoe.com | 540是什么意思hcv8jop2ns4r.cn |