擴(kuò)頻通信芯片STEL-2000A的FPGA實(shí)現(xiàn)
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2．4 差分解調(diào)模塊
當(dāng)檢測(cè)到定位脈沖時(shí)(即檢測(cè)到相關(guān)峰最大幅值)，將此時(shí)Isum和Qsum的值送入寄存器以供差分解調(diào)使用。對(duì)于DQPSK的解調(diào)，關(guān)鍵是判斷第k位和第k-1位符號(hào)之間的相位差△ψ，STEL-2000A中引入點(diǎn)積Dot和叉積Cross來判斷△ω。
信號(hào)經(jīng)匹配濾波器后，基帶信號(hào)可為：I(k)=Acosψ(k)，Q(k)=Asinψ(k)。ψ(k)為第k個(gè)符號(hào)的載波相位。
由于本系統(tǒng)采用DQPSK調(diào)制方式，所以△ψ的取值有0，π／2，π和3π／2四種，sin(△ψ)和cos(△ψ)的取值有0，+1，-1三種，在進(jìn)行最佳判決接收時(shí)相對(duì)較難實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)引入了π／4的固定相移。給出簡(jiǎn)單的推導(dǎo)如下：
從式(9)、式(10)可以發(fā)現(xiàn)只需要在延時(shí)之前對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的算術(shù)組合即可得到π／4的固定相移，差分解調(diào)器實(shí)現(xiàn)框圖如圖6所示。輸出的Dot(k)和Cross(k)值查表1，即可得到最后的差分解調(diào)結(jié)果。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191382.htm
3 測(cè)試結(jié)果
測(cè)試系統(tǒng)為FPGA產(chǎn)生輸入信號(hào)“01011001”的周期循環(huán)序列，輸入信號(hào)經(jīng)過發(fā)射模塊后的數(shù)字信號(hào)輸出直接進(jìn)入接收模塊，輸入信號(hào)產(chǎn)生模塊、發(fā)射模塊和接收模塊都在同一塊FPGA芯片內(nèi)。系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置為：主時(shí)鐘為100 MHz，數(shù)據(jù)最大速率為31．25 Kb／s，工作時(shí)鐘為31．25 kHz，PN碼長(zhǎng)為64位，速率為1 Mchip／s，NCO的工作時(shí)鐘為100 MHz，輸出的數(shù)字正弦和余弦信號(hào)頻率為2 MHz。
通過在線分析儀ChipScope Pro，可以看到經(jīng)QPSK調(diào)制后待輸出的信號(hào)(圖7，8)，其中圖7的I和Q是串并轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，此時(shí)的輸入信號(hào)為“10110010”，I_chafen和Q_chafen是差分編碼后的信號(hào)，I_PN和Q_PN信號(hào)是經(jīng)過擴(kuò)頻后的信號(hào)，tx_out是最后的已調(diào)信號(hào)。將已調(diào)信號(hào)繪制成曲線如圖8所示。
在接收部分，利用ChipScope Pro可以觀察到下變頻器的輸出信號(hào)I_conv和Q_conv，匹配濾波器的輸出信號(hào)，Isum、和Qsum定位脈沖sym-bol(圖9)，I_de和Q_de為差分解調(diào)后的信號(hào)，圖中顯示此時(shí)的解調(diào)結(jié)果為“00101011”，相對(duì)于輸入信號(hào)而言只是有一段時(shí)延，從而驗(yàn)證該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了STEL-2000A的核心功能。
評(píng)論