并行高速通信解調(diào)系統(tǒng)中同步技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、信息技術(shù)的不斷普及，使得現(xiàn)代通信技術(shù)朝著高階調(diào)制、高速傳輸?shù)姆较虬l(fā)展，這也給測(cè)試行業(yè)帶來了極大的挑戰(zhàn)，如何準(zhǔn)確衡量復(fù)雜調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量，是當(dāng)今通信測(cè)試迫切需要解決的問題。本文以研制高速通信測(cè)試儀為目標(biāo)，對(duì)數(shù)字調(diào)制解調(diào)中的關(guān)鍵技術(shù)——并行定時(shí)同步和并行載波同步，進(jìn)行詳細(xì)的理論分析、算法研究及硬件驗(yàn)證，以期能實(shí)現(xiàn)適用于高速、多制式的通信解調(diào)系統(tǒng)。
　　首先，論文詳細(xì)分析了輸入中頻帶寬、傳輸碼率、基帶濾波器等設(shè)計(jì)指標(biāo)，引出通信解調(diào)系統(tǒng)中同

2、步技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，提出了可實(shí)現(xiàn)最高碼率2Gbps、適用于MPSK、MQAM、MAPSK調(diào)制格式的32路并行的高速解調(diào)方案，然后詳細(xì)闡述其工作流程。
　　接著，論文從定時(shí)同步的概念出發(fā)，通過分析M&M、早遲門、Gard ner、O&M等定時(shí)誤差估計(jì)算法，最終選擇易于硬件實(shí)現(xiàn)的O&M算法作為本文的定時(shí)誤差估計(jì)方案，基于傅里葉變換原理，推導(dǎo)出定時(shí)誤差估計(jì)與校正的并行實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，通過MATLAB對(duì)算法仿真，結(jié)果顯示O&M算法與載波同步獨(dú)

3、立，適應(yīng)于本文要求的高階調(diào)制信號(hào)，可以有效的達(dá)到定時(shí)同步的目的，隨后完成 FPGA邏輯電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。
　　然后，基于判決反饋環(huán)載波同步架構(gòu)，論文給出滿足多制式、高速解調(diào)要求的并行載波同步方案。針對(duì)每一種信號(hào)調(diào)制制式，設(shè)計(jì)出各制式的誤差計(jì)算方法，而對(duì)于載波同步環(huán)路濾波器和數(shù)控振蕩器子模塊的設(shè)計(jì)，文中給出了可以實(shí)時(shí)在線更新環(huán)路系數(shù)的方案。MATLAB仿真表明上述算法能適用于 MPSK、MQAM、MAPSK等類型調(diào)制信號(hào)，且具有較大

4、頻偏捕獲和較精細(xì)相位跟蹤能力，驗(yàn)證了并行結(jié)構(gòu)的可行性，并移植FPGA邏輯實(shí)現(xiàn)。
　　最后，將上面提出的并行解調(diào)架構(gòu)、并行定時(shí)同步、并行載波同步算法在FPGA中實(shí)現(xiàn)，并對(duì)分模塊和解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，整個(gè)設(shè)計(jì)可以支持720MHz±200MHz中頻寬帶信號(hào)，最大符號(hào)率可實(shí)現(xiàn)360Msps；定時(shí)同步環(huán)路可獲得最大信噪比符號(hào)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并將其位置固定，定時(shí)同步環(huán)路可以實(shí)現(xiàn)精確同步目的；載波同步能夠?qū)崿F(xiàn)±10kHz~±1MHz頻偏