基于FPGA的北斗Q(chēng)PSK信號(hào)調(diào)制器設(shè)計(jì)

在解調(diào)部分，通過(guò)NCO進(jìn)行數(shù)字下變頻，經(jīng)過(guò)抽取，CIC濾波器進(jìn)行濾波，Costas環(huán)進(jìn)行載波同步，最后解調(diào)處數(shù)據(jù)，通過(guò)串口輸出顯示。數(shù)字下變頻模塊主要由NCO和混頻器組成。混頻器為8位乘法器，采用Ahera提供的宏功能模塊LPM_MULT，將數(shù)據(jù)鎖存模塊輸出的8位數(shù)據(jù)與分別NCO輸出的正交載波進(jìn)行相乘，乘積結(jié)果為一有符號(hào)的16位數(shù)據(jù)。為防止乘法器輸出數(shù)據(jù)在后面模塊運(yùn)算處理中發(fā)生溢出，同樣在設(shè)計(jì)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了截短處理。CIC濾波器采用三級(jí)8倍抽取的積分濾波器與梳狀濾波器并聯(lián)。Costas環(huán)來(lái)估計(jì)和校正解調(diào)過(guò)程中的多普勒頻移。

在測(cè)試部分，串口輸入數(shù)據(jù)是1234FA42342343，串口輸出12 34 FA 42 34 23 43，說(shuō)明了QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的正確性。同時(shí)，通過(guò)頻譜儀對(duì)設(shè)計(jì)的QPSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行觀察，FPGA開(kāi)發(fā)板射頻端口輸出1 561.020 MHz的射頻信號(hào)，證明生成的QPSK調(diào)制信號(hào)在頻率特性、頻譜特性上符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，從而證明了調(diào)制信號(hào)的正確性，功率密度譜如圖8所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是B1頻段信號(hào)，是未來(lái)民用的主要信號(hào)，因此，頻段信號(hào)成為研究熱點(diǎn)，而市場(chǎng)對(duì)北斗接收機(jī)的需求也會(huì)越來(lái)越多。為了測(cè)試北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的性能，則需要模擬北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在各種環(huán)境下的真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)。本文針對(duì)北斗信號(hào)QPSK調(diào)制信號(hào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了QPSK調(diào)制解調(diào)的原理，并結(jié)合軟件無(wú)線電的方法，通過(guò)FPGA驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和正確性。