基于FPGA的QPSK调制器的设计与实现
２０ ０ ８年 ｌ ２月
湖南 冶金 职 业技 术 学院 学 报
Ｊｕ ａ ｆＨｕ ａ ｔｌ ｒｉａ ｒｆｓｉｎ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙＣ Ｕ ｇ ｏ ｒ ｌｏ ｎ ｎＭｅａｌ ｇｃ ｌ ｏｅ ｓ ａ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｅｅ ｎ ｕ Ｐ ｏ Ｔ
Ｖ０． Ｎｏ４ １ ８ ．
率 、 强 的抗干 扰性 、 电路 上 实现也 较 为简单 ， 较 在 本 文研 究 了基 于 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的 Ｑ Ｓ Ｐ Ｋ调制 电路 的实现
【ａ）＾万 ｉ相 系统 ｃ
图 １ＱＰ ＳＫ信 号Ｑ ａｔｓＩ 境 下 的仿 真 结 ｕｒ ｌ环 ｕ
内部 的 Ｐ Ｌ直 接产 生 Ｃｋ Ｌ ｌ０和 Ｃｋ ｌｌ两 路 频 率 相
ｌ Ｆ Ｇ ０ ｌ ／ ： ＰＡ Ｉ －ｌ ２ ３ ｘｌ
一 ｜ ４ ＂／ ｒ４ ｒ
种 ： 幅 键 控 （Ｓ ） 频 移 键 控 （ｓ ）相 移 键 控 振 Ａ Ｋ、 ＦＫ、 （Ｓ ） Ｐ Ｋ 。根据 所处 理 的基 带信 号 的进 制不 同 ， 它们
可 分 为二进 制 和多进 制 调制（ 进制 ） Ｍ 。多进制 数
Ｏ
１
一ｒ １２ ／
中图 分 类号 ： Ｍ７ 文 献标 识 码 ： 文章 编号 ：６２ ７ １ （ ０）４ ０ ９ ０ Ｔ ６ Ａ １７ — ４２２ ８ — ９— ３ ０ ０
０ 引 言
于ａ ｂ通常是按格 雷码 的规 则排 列的 ， 它与 载波 故 相位的对应关 系如表 １ 示 ，相 应的 向量关 系如 所
种不 同相位的载波 。按串饼 变换 器的双 比特码元 的不 同 ， 逻辑选相 电路输 出相 应相位 的载波 ， 虚线
１１ 四相 绝对移 相键控 （ Ｐ Ｋ ． ＱＳ ）
四相 绝对移相 调制利用 载波 的四种不 同相位
来表征数 字信息 。 由于每一 种载波 相位 代表 两个 二 进制代 码元信息 ，故每个 四进制码 元又 被称为
价 比和竞争 力 ，大 大缩 短设计周 期 ，减 少设计 费
图 １ 示 。图 ｌ（ ） 所 ａ 表示 Ａ方 式 时 Ｑ Ｓ Ｐ Ｋ的 向量
图 ，ｂ表示 Ｂ方式 时 Ｑ Ｓ （） ＰＫ信号 的向量 图。
表 １ 双 比特 码 元载 波 相位 的关 系
双 比特 码 元 ａ
０
１ １
作者简介 ： 周维龙（９ ８ ） 湖南邵阳人， １７ －， 男， 湖南工业大学冶金校区电气工程 系助教。
１０ ０
湖南 冶 金职 业 技术 学 院学 报
第８ 卷
由图 ３ 知 ，四相载 波发生器 主要产 生 四种 可
输入
频率相 同、 位互差 竹２的载 波信号 。 相 ／ 实现 四相 载
波有很 多种 不同方法 。可先 由振荡 电路 产生一定
频率 的信号 ，再利用 Ｒ Ｃ移 相电路得 到不 同相 位
的波形 ； 可 以利用 Ｎ Ｏ 的 Ｉ ｌ ｅ ｔ ｉｎ项 目 也 Ｃ ｍｐ ｍ ｎ ｔ ｅ ａｏ
图 ２调 相 法的 组成 方 框 图
设 置启 用相位调制功 能 ，通过设 置相 位调制精 度 输 出 四种 不 同的相位［ ２ 】 系统利 用 Ｑ ａ ｕｌ ． 。该 ｕ ｒ ｓＩ ２ ｔ ５
ＦＧ Ｐ Ａ器件 （ｉｌ ｐｏｒｍ ａ ｌ Ｇ ｔ Ａ ｒ ） Ｆｅｄ ｒｇａ ｍ ｂｅ ａ ｒ ｙ ｅ ａ
是八 十 年代 中期 出现 的一种新 概念 。利用 Ｆ Ｇ ＰＡ 技 术设 计 的产 品具有 重 量轻 、 积小 、 体 速度 快 、 保 密 程度高 、 功耗低 等特点 ， 能较 大地提 高产 品的性
果。
１ ＱＰＳＫ调 制 原 理【 １
１ Ｐ Ｋ 的调制方 法 ．Ｑ Ｓ ２ ＱＳ Ｐ Ｋ的产生 方法 可采 用调 相法 和相 位选 择 法 。图 ２所示 为调相法 产 生 Ｑ Ｓ Ｐ Ｋ信 号的原 理框 图。 ３为相位选择 法产生 Ｑ Ｓ 图 Ｐ Ｋ的原理框 图 。 在 图 ３中 ，四相载波发 生器分别 送 出调 相所 需的 四
Ｄｅ ． ２ ｏ８ ｃ ｏ
基于 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的 ＱＰ Ｋ调 制器 的设计 与 实现 Ｓ
周维龙 姚 晓玲 。
（ ． 南工业 大学 ， 南 株 洲 ， １０ ８ ； １湖 湖 ４２ ０ ２
２信 阳职 业技 术 学院，河 南 信 阳， ６ ００ ． ４４０）
摘 要 ：介 绍 了 ＱＰ Ｋ 信 号 的 实现原 理 ，提 出一种 ＱＰ Ｋ 高性 能教 字调 制 器 的 Ｆ Ｇ 实现 方 案， 给 出 了其 在 Ｓ Ｓ Ｐ Ａ 并 ｑ￣ ｔｓ 环 境 下 的仿 真 结果 。 结 果表 明 ， 于 Ｐ Ｌ的 ＱＰ Ｋ调 制 器 ， 计 简单 ， 于修 改和 调 试 ， 能稳 定 。 ｕｌ ｌ 基 Ｌ Ｓ 设 便 性 关键词： Ｓ 数位调制器； Ｐ Ａ ＱＰ Ｋ； ＦＧ
载 波 相位 Ａ方 式
０
， ２ 竹
用， 降低设计 风险 。 数字 调制信号 又称为键控 信号 ，调 制过 程可 用 键 控的方 法 由基 带信 号对 载 频信号 的振 幅 、 频
率 及相位 进行 调制 。这种 调制 的最基 本方法 有 ３
ｂ
Ｏ
０ １
Ｂ方式
— 盯／ ３ ４
３ａ ４ ＂ ＇ ／
字 调制 与二进制相 比，其 频谱利用 率更 高 。其 中 Ｑ Ｓ （ｐ Ｐ Ｋ 是 ＭＰ Ｋ 多进制 相移 键控） Ｐ Ｋ Ｉ Ｓ ） ￣４ Ｓ（ 中应 用
较 广泛 的一种调制 方式 。它具 有较高 的频谱 利用
（１ ２ Ｏ）
（ Ｏ ０）
一
（０ ０
ｔ ｂ）Ｂ方 式相 穆莱 绕
双 比特码 元 。设组 成双 比特码元 的前 一位码 元为 ａ 后一位 为 ｂ 可 以将 该双 比特码元表示 为 ａ 。由 ， ， ｂ
内的信 号均为数字信 号 ，本设 计就 采用相 位选择 法， 利用 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ来 实现 Ｑ Ｓ Ｐ Ｋ调 制。
收稿 日期 ：０ ８ ０ — ０ ２０—９２
基于FPGA的北斗QPSK调制实现与解调验证
摘 要
２ １ ０ ０ １ ６ ）
为研 制北斗卫星导航模拟信号 源，设计 实现 了北斗 Ｑ Ｐ Ｓ Ｋ信号调 制器。文 中在 分析 了北斗卫星导航 系统
Ｂ １频段 信 号 的正 交相 移 键 控 调 制信 号ห้องสมุดไป่ตู้的 基 础 上 ，基 于软 件 无 线 电 的 思 想 ，在 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ硬件 平台上实现 了 Ｑ Ｐ Ｓ Ｋ 信 号 调 制
北 斗 卫 星 导航 系统 （ Ｂ ｅ ｉ Ｄ ｏ ｕ Ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ） 是 我 国正在 实施 的 自主 研发 、 完全 独 立 运行 的
号模 拟源 的算 法 进 行 研 究 ， 并 通过 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 实 现模 拟 源
Ｑ Ｐ Ｓ Ｋ ｄ ｅ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍ ｐ ｌ ｅ ｓ ｅ ｉ ｒ ｌ ａ ｉ ｎ ｆ ｏ ｍａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ．
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ Ｂ ｅ ｉ ｄ ｏ ｕ ；Ｑ Ｐ Ｓ Ｋ；ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｆ Ｐ Ｇ Ａ；Ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｘ Ｉ Ｉ
刘鹏(北京理工大学电子工程系, 北京100081)
文章编号：1009－8119（2005）04－0043－03基于FPGA的自适应QPSK解调器的设计实现刘鹏(北京理工大学电子工程系，北京100081)摘要根据软件无线电的思想，提出了一种新颖的数字信号处理算法，对QPSK信号的相位进行数字化处理，从而实现对QPSK信号的解调.该算法允许收发两端载波存在频差，用数字锁相实现收发端载波的同步，在频偏较大的情况下，估算频偏的大小，自适应设置环路的带宽，实现较短的捕获时间和较好的信噪性能。
整个设计基于XILINX公司的ISE开发平台，并用Virtex-II系列FPGA实现。
用FPGA实现调制解调器具有体积小、功耗低、集成度高、可软件升级、扰干扰能力强的特点，符合未来通信技术发展的方向。
关键词QPSK，FPGA，FFT，软件无线电Design and Realization of Self Adaptive QPSK Demodulation Based on FPGA TechniqueLiu Peng(Department of Electronic Engineering, Beijng Institute of Technology, Beijing 100081)Abstract This paper describes a new design of QPSK demodulator based on the Xilinx's FPGA device. It is in accord with software radio and digital signal process. The design can adaptively select the parameter to make the demodulator synchronize more quickly and get better performance. The detail of design and emulate is also given in the paper .The implement using little slices and can be widely used in various fields.Keywords QPSK，FPGA，FFT，Software Radio1 引言现代通信的各个领域均向数字化方向发展，解调技术也不例外.本文针对QPSK调制方式，提出一种全新的数字解调算法，按照软件无线电的设计思想，先进行计算机模拟仿真，具体实现中充分利用FPGA的特点，实现了对20MHz 中频QPSK信号的解调。
fft傅里叶变换的qpsk基带信号频偏估计和补偿算法fpga实现
fft傅里叶变换的qpsk基带信号频偏估计和补偿算法fpga实现FFT（快速傅里叶变换）是一种常用的信号处理算法，可以将时域信号转换为频域信号。
在通信系统中，频偏是指信号的实际频率与理论频率之间的差异。
频偏会导致接收到的信号与发送信号不匹配，从而影响系统的性能。
因此，频偏的估计和补偿是通信系统中的重要问题之一。
QPSK（四相移键控）是一种常用的调制方式，它将两个比特映射到一个符号上。
在QPSK调制中，每个符号代表两个比特，因此可以提高频谱效率。
然而，由于信号传输过程中的各种因素，如多径效应、多普勒效应等，会导致信号的频偏。
为了解决QPSK基带信号频偏的问题，可以使用FFT算法进行频偏估计和补偿。
首先，将接收到的信号进行FFT变换，得到信号的频谱。
然后，通过分析频谱的特征，可以估计信号的频偏。
最后，根据估计的频偏值，对接收到的信号进行补偿，使其恢复到理论频率。
在FPGA（现场可编程门阵列）实现FFT傅里叶变换的QPSK基带信号频偏估计和补偿算法时，需要设计相应的硬件电路。
首先，需要将接收到的信号进行采样，并存储到FPGA的存储器中。
然后，通过使用FFT算法，对存储的信号进行频谱分析。
接下来，根据频谱的特征，计算信号的频偏值。
最后，使用频偏值对信号进行补偿，并输出补偿后的信号。
在FPGA实现中，需要考虑硬件资源的限制和性能要求。
为了提高计算速度，可以使用并行计算的方法，将FFT算法分解为多个子模块，并行计算每个子模块的结果。
此外，还可以使用流水线技术，将计算过程划分为多个阶段，以提高计算效率。
总之，FFT傅里叶变换的QPSK基带信号频偏估计和补偿算法在通信系统中具有重要的应用价值。
通过使用FPGA实现，可以提高计算速度和性能，满足实时信号处理的需求。
未来，随着通信技术的不断发展，这种算法和实现方法将会得到更广泛的应用。
基于FPGA的QPSK高速解调器的设计与实现
Ｄｅｉｎ ａ ｄ Ｉ ｌ ｎａｉｎ ｏ Ｓ Ｈｉｈ Ｓ ｅｄ ｓ ｎ ｍｐｅ ｇ ｍｅ ｔｔ ｆＱＰ Ｋ ｇ ｐ ｅ ｏ
Ｄｅ ｏ ｕ ａ ｏ ｓ ｄ ｏ ｍ ｄ ｌ ｔ ｒ Ｂａ ｅ ｎ ＦＰＧＡ
Ｓ Ｇ Ｇｕ ｎ － ｉ Ｅ ｉ ｉｎ ＯＮ ａ ｇ ｙ ，Ｐ ＮＧ ｊ－ ａ ｇ ｑ （ ｈ ４ｈＲ ｓ ｒ ｈ ｔ ｏ Ｅ Ｃ，Ｓ ｉ ｚｕ ｎ ｅｅ ０ ０ ８ ，Ｃ ｉ ） Ｔ ｅ５ ｔ ｅ ａ ｈｌ ｕ ｅ ｃ ｍｔ ｅ ｆＣ Ｔ ｈ ｉ ｈ ａ ｇ Ｈ ｂｉ ５ ０ １ ｈｎ ｊ ａ ａ
Ａｂｓｒ ｔ Ａｃ ｏｄ ｎ ｏ ｔｅ ｅ ｕ ｒｍｅ ｔｆｒ ｄ ｔ ｉ ｋ’ ｇ ｐ ｅ ｎ ｏ ｅｒｒ ｒ ｔ ｆＵＡＶ ｙ ｔｍ ，ｗｅ ａ ａｙ ｅ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｔａｃ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｒｑ ｉｅ ｎ ｏ ａａ ｌｎ Ｓ ｈｉｈ ｓ ｅ ｄ ａ ｄ ｌｗ ｒｏ ａｅ ｏ ｓ ｓｅ ｎ ｌｚ ｎ ｏ ａ ｅ ｗｏ
备 中。 目前 ， 应用 于不 同场合 的数字化 Ｐ Ｋ解调 主要 Ｓ 有 数字 中频解 调和数字零 中频解调 ２种方 案 。
１ １ 数字 中频 解调 ． 数 字 中频 解 调 采用 Ａ Ｄ变 换 器 直 接 对 中频 调 ／
制 信 号进行 采样 ， ／ Ａ Ｄ变换 器相 当 于一 个 混频器 ， 数 字信 号 处 理 部分 直接 对 Ａ Ｄ变换 器 采样 得 到 的 低 ／ 中频数 字调 制信 号 进 行 数 字 解调 处 理 ， 工 作 原 理 其 框 图如 图 １ 所示 。 如 图 １中 ， 若
ｄｇｔ ｅ ｏ— Ｉ ｄ ｍｏ ｕ ａｏ ｃ ｏ ｉｇ ｔ ｔｅ ｃ ａａ ｔｒｓｉ ｆ ｔｉ ｙ ｔｍ ． Ｗ ｅ ａ ａｙ ｅ ｈｅ ｏ ｒ ｔ ｎ ｐ ｎｃｐｌ ａ ｄ ｈｅ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｏｔ ｒ ｅ ｉｉ ｚ ｒ ｌ ａ Ｆ ｅ ｄ ｌｔｒ ａ ｃ ｒ ｎ ｏ ｈ ｈ ｒｃｅ ｔｃ ｏ ｓ ｓ ｓｅ ｄ ｉ ｈ ｎ ｌｚ ｔ ｐ ａ ｏ ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ａｄ ｒ ／ｓ ｆ ｅ ｉ ｉ ｗａ ｉ ｌｍｅ ｔｔ ｎ ｏ ｅ ｈｇ — ｓ ｅ ｅ ｄ ｌｔｒ ｍｐｅ ｎａｉ ｆｔ ｉｈ ｏ ｈ ｅ ｐ ｄ ｄ ｍｏ ｕ ａｏ ．
基于FPGA的PSK解调器实现
有关数字解调器及其 FPGA ( f ie ld prog ra mm ab le gate array)实现已有大量的研究 , 基于 FPGA 的数字 解调器与模拟电路解调器相比, 具有功耗低、 结构简 单、 性能优越等特点, 故在实际工程中得到了广泛的 应用。文献 [ 1] 提出了一种 QPSK ( quadrature phase sh ift keying) 数字解调器, 而通过对此解调器部分电
I mplem entation of FPGA based PSK demodulator
LV Y i bo , FAN X in gang , X I E Dong fu
1 2 3
( 1 K ey Lab ofM ob ile C omm un icat ion in Ch ongq ing, Chongqing U n ivers ity of Posts and T elecommun ications , Chongqing 400065 , P. R. Ch in a ; 2 D epartm ent of E lectronic In for m ation Eng ineering, G uangzhou C ity C onst r u ct ion College , Conghua 510925, P. R. Ch ina 3 D epartm ent of E lectron ic eng ineering, X iam en U n ivers ity, X iam en 361008 , P. R. Ch in a)
2k - L 0 2 3 L0 [ 1- ( ) ], k = 1, 2 , 2 2 L0 - 1 L0 ( 5) ( k ) 为平滑函数 ; L 0 = 36 表示导频 ( k ) 定为一固
基于FPGA的QPSK调制解调的系统仿真
基于FPGA的QPSK调制解调的系统仿真摘要:本文针对传统的四相移键控(QPSK)的调制解调方式提出一种基于高速硬件描述语言(VHDL)的数字式QPSK调制解调模型。
这种新模型便于在目标芯片FPGA／CPLD上实现QPSK调制解调功能。
文中介绍了QPSK调制解调的原理,并基于FPGA实现了QPSK 调制解调电路。
并给出了可编程逻辑器件FPGA的最新一代集成设计环境QuartusⅡ进行系统仿真的仿真结果。
关键词:QPSK FPGA 调制解调仿真无线通信在现代社会中起着举足轻重的作用。
作为数字通信技术中重要组成部分的调制解调技术一直是通信领域的热点课题。
在众多调制方式中,四相相移键控(QPSK)信号由于抗干扰能力强而得到了广泛的应用,具有较高的频谱利用率和较好的误码性能,并且实现复杂度小,解调理论成熟。
现场可编程门阵列(FPGA)具有功能强大,开发过程投资小、周期短,可反复编程修改,保密性能好,开发工具智能化等特点,用FPGA实现调制解调电路,不仅降低了产品成本,减小了设备体积,满足了系统的需要,而且比专用芯片具有更大的灵活性和可控性。
本课题主要研究了基于FPGA的QPSK调制解调的系统仿真,并给出了QuartusII环境下的仿真结果[1]。
1 QPSK调制的原理四相绝对移相键控QPSK是MPSK的一种特殊情况,它利用载波的四种不同相位来表征数字信息。
由于每一种载波相位代表两个比特信息,故每个四进制码元又被称为双比特码元。
我们把组成双比特码元的前一信息比特用a表示,后一比特信息用b表示。
双比特码元中两个信息比特ab通常是按格雷码(即反射码)排列的,当ab为00时,载波相位为0°,当ab为01时,载波相位为90°,当ab为11时,载波相位为180°,当ab为10时,载波相位为270°。
2 QPSK信号的产生与解调2.1 QPSK信号的产生QPSK信号的产生分为调相法和相位选择法。
基于FPGA的64QAM调制解调器设计与实现
基于FPGA的64QAM调制解调器设计与实现在通信领域中，调制解调器是一种重要的设备，用于将数字信号转换为模拟信号进行传输和接收。
64QAM是一种常用的调制方案，具有高效率和较高的数据传输速率。
本文将介绍基于FPGA的64QAM调制解调器的设计和实现。
一、引言调制解调器在数字通信系统中起着至关重要的作用。
传统的调制解调器采用硬件电路实现，但由于其复杂性和成本较高的缺点，近年来越来越多的研究和应用将其实现在FPGA芯片上。
FPGA芯片具有可编程性和灵活性的优点，使其成为一种理想的调制解调器实现平台。
二、基本原理1. 64QAM调制64QAM调制是一种将数字信号映射到模拟信号的调制技术。
它将每六个比特映射到一个具有64个不同取值的复数星座点上，实现更高的数据传输速率。
通过改变星座图中的星座点的相对位置，可以实现信号的调制和解调。
2. FPGA实现FPGA芯片由大量的逻辑单元和可编程的连线网络组成，可以通过编程来实现不同的数字电路功能。
对于64QAM调制解调器的设计，可以使用FPGA芯片来实现关键的数字信号处理算法和信号调制解调功能。
三、系统设计1. 数字信号处理在64QAM调制解调器中，数字信号处理是一个关键的模块。
通过对输入信号进行采样、滤波、降采样等处理，可以得到符号序列。
这些操作往往需要高效的算法和优化的实现方式，以满足实时性和性能要求。
2. 星座点映射在64QAM调制中，需要将符号序列映射到星座图上的复数点。
这涉及到星座点的选择和星座点到符号序列的映射算法。
合理选择星座点和优化的映射算法可以提高系统的传输性能。
3. 数字模拟转换在调制过程中，需要将数字信号转换为模拟信号进行传输。
这可以通过数字模拟转换器（DAC）来实现。
选择合适的DAC器件和优化的模拟电路设计可以提高信号的质量和传输速率。
4. 模拟数字转换在解调过程中，需要将模拟信号转换为数字信号进行处理。
这可以通过模拟数字转换器（ADC）来实现。
论文 基于FPGA的QPSK解调器的设计与实现
基于FPGA 的QPSK 解调器的设计与实现Design and Realization of QPSK DemodulationBased on FPGA Technique赵海潮（Zhao ，Haichao ） 周荣花（Zhou ，Ronghua ） 沈业兵（Shen ，Yebing ） 北京理工大学 （北京 100081）摘要：根据软件无线电的思想，用可编程器件FPGA 实现了QPSK 解调，采用带通采样技术对中频为70MHz 的调制信号采样，通过对采样后的频谱进行分析，用相干解调方案实现了全数字解调。
整个设计基于XILINX 公司的ISE 开发平台，并用Virtex-II 系列FPGA 实现。
用FPGA 实现调制解调器具有体积小、功耗低、集成度高、可软件升级、扰干扰能力强的特点，符合未来通信技术发展的方向。
关键词：QPSK ；FPGA ；软件无线电；带通采样中图分类号：TN91 文献标识码：AAbstract ： This paper describes the design of QPSK demodulator based on the Xilinx's FPGA device. It is in accord with software radio, bandpass sampling and coherent demodulation techniques are used in the demodulation, and also make analysis with the spectrum.key words ： QPSK ；FPGA ；software radio ；bandpass sampling1、引言四相相移键控信号简称“QPSK ”。
它分为绝对相移和相对相移两种。
由于绝对移相方式存在相位模糊问题，所以在实际中主要采用相对移相方式QDPSK 。
它具有一系列独特的优点，目前已经广泛应用于无线通信中，成为现代通信中一种十分重要的调制解调方式。
基于FPGA的QDPSK调制解调技术的研究及实现
网络通讯及安全本栏目责任编辑：冯蕾基于ＦＰＧＡ的ＱＤＰＳＫ调制解调技术的研究及实现王磊，厉彦峰（天津工业大学信息与通信工程学院，天津３００１６０）摘要：本文简述了调制解调系统的发展现状及ＦＰＧＡ的相关知识，介绍了ＱＤＰＳＫ调制解调系统的理论算法，提出了ＱＤＰＳＫ解调调制系统的具体实现方法。
关键词：ＦＰＧＡ；ＱＤＰＳＫ；调制解调技术中图分类号：ＴＰ３１１文献标识码：Ａ文章编号：１００９－３０４４（２００８）２０－３０２３７－０３ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＭｏｄｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＱＤＰＳＫＶａｓｅｄｏｎＦＰＧＡＷＡＮＧＬｅｉ，ＬＩＹａｎ－ｆｅｎｇ（ＴｉａｎｊｉｎＩｎｄｕｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｍｏｄｅｍｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＦＰＧＡ－ｒｅｌａｔｅｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅＱＤＰＳＫｍｏｄｅｍｓｙｓｔｅｍｓｔｈｅｏｒｙａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅＱＤＰＳＫｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＰＧＡ；ＱＤＰＳＫ；Ｍｏｄｅｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１引言随着超大规模集成电路的发展，尤其是微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，数字化成为目前通信技术发展的趋势，它具有可靠性高，灵活性强，易大规模集成等优点，日益受到重视。
目前，数字化的手段主要有专用集成电路（ＡＳＩＣ）和通用数字信号处理器（ＤＳＰ）。
专用集成电路是一种“硬”的设计方法，其优点是处理速度快，缺点是灵活性差。
ＤＳＰ是一种“软”的设计方法，它能完成十分复杂的算法，使用灵活，易实现模块化，缺点是受处理器速度的限制。
QPSK调制解调技术的设计与仿真
QPSK调制解调技术的设计与仿真首先，我们来介绍QPSK调制器的设计。
QPSK调制器将输入的数字信息信号转换为相应的调制信号，具体步骤如下：2.将每个分组的两个比特转换为对应的相位值，常用的映射方式为00-0度，01-90度，10-180度，11-270度。
3.将每个相位值对应到正弦和余弦信号上，得到QPSK信号的两个分量。
4.将两个分量相加，得到最终的QPSK调制信号。
接下来，我们来介绍QPSK解调器的设计。
QPSK解调器将接收到的QPSK调制信号转换回原始的数字信息信号，具体步骤如下：1.接收到QPSK调制信号，并将其分为两个分量。
2.对每个分量进行相位解调，可以通过比较信号的相位和参考信号的相位差来得到原始信息信号的两个比特。
3.将解调得到的两个比特合并，得到原始的数字信息信号。
为了验证设计的准确性和性能，可以使用Simulink等仿真工具进行QPSK调制解调技术的仿真。
以下是一个简单的QPSK调制仿真示例：1. 在Simulink中创建一个信号源模块，用于生成数字信息信号。
2.使用QPSK调制器模块将数字信息信号进行调制。
3.添加信道模型模块，模拟信号在传输过程中可能发生的噪声和干扰。
4.使用QPSK解调器模块将接收到的信号进行解调。
5.添加误码率测量模块，用于评估解调的准确性和性能。
6.运行仿真并分析结果，包括误码率、信噪比等指标。
通过不断调整仿真参数和算法设计，可以优化QPSK调制解调技术的性能，提高数字通信系统的传输质量。
总结起来，QPSK调制解调技术的设计与仿真主要包括调制器的设计和解调器的设计。
通过将输入的数字信息信号转换为相位变化的载波信号，并将接收到的载波信号转换回数字信息信号，QPSK调制解调技术实现了可靠的数字通信。
通过仿真工具的使用，可以验证设计的准确性和性能，优化调制解调算法，提高系统的传输质量。