FPGA的16QAM调制器设计

摘要：正交振幅调制（QAM）技术在移动通信领域、有线电视传输领域得到了广泛的应用。本文所研究的对象是基于FPGA的16QAM调制器设计。首先，提出基于FPGA的16QAM调制器的总体设计方案，然后通过MATLAB仿真平台建立调制器系统，运用Quartus II软件实现16QAM调制器的串并转换、DDS载波以及星座映射等主要模块，最后采用Verilog硬件描述语言对16QAM调制器的主要模块进行功能仿真。82063

毕业论文关键词：正交振幅调制；FPGA；16QAM

Design Of 16QAM Modulator Based On FPGA

Abstract: Quadrature amplitude modulated (QAM) technology in the field of mobile communications, cable television transmission has been widely used。 The object is 16QAM modulator design based on FPGA。 First of all, put forward the total design scheme based on FPGA 16QAM modulator and through the MATLAB simulation platform is established modulation system, using Quartus II software to realize 16QAM modulator and string conversion, DDS carrier and constellation mapping module。 Finally, the Verilog hardware description language of 16QAM modulator main modules of simulation function。

Key Words: Quadrature amplitude modulation; FPGA; 16QAM

引言

FPGA，即现场可编程门阵列芯片，在本次设计中是非常关键的技术，而且在现实生活中，尤其是在通信领域中，对无线信号的频率以及带宽都能完成对信号的实时处理，FPGA具有极强的实时处理能力，并在本次设计中起到绝对性作用。随着这几年来科研成果的不断发展，FPGA技术已经渐渐地具备构件内核等功能，而不单单是一块相对独立的芯片。现在，不仅可以把DSP和FPGA这两个成分集成在一起，还可以是他们能够更加充分的发挥作用。而且在一些具体的应用领域，FPGA也起到了巨大的作用，为调制器的设计做出了很大的贡献。比如说，我们可以用于基带的调制解调技术，并且可以实现语音合成等强大的功能，以及符号检测和匹配滤波器等一系列功能。FPGA在当今的数字通信设备中，已经拥有强大的系统处理能力，并能够充分的发挥。例如，在第三代无线通信中，一个FPGA可以完成物理层处理的业务信道和源区，也可以用来治疗高级信号控制以及信令等一系列简单操作。所以只有FPGA芯片扮演这个角色，FPGA嵌入式系统具有嵌入式系统的技术特点，并可以通过与其他微处理器的并行算法的操作，使用更高速的数字信号处理能力，为系统提供更强大的功能。论文网

1。研究设计的概述

1。1 课题研究背景

在现代社会中，使用手机语音业务的人越来越多，而且通话次数和时间也在不断上升，许多生活中和工作中的共同都离不开通信，但是我国现在的频谱资源相对有限，传统的通信系统已经无法满足人们的需求。而且图像、音视频信号的频谱相对较低，它们的频谱特征都是低频频谱，最高频率和最低频率的比值大，所以我们研究了QAM调制器的设计与功能，并且基于FPGA编辑器，我们称之为基带信号。对基带信号进行调制的目的有：进行频率分配，增加频谱利用率，以减少噪声干扰的影响，并且可以充分利用设备，提高设备利用率，减少设备的局限性。

1。2 课题研究对象与意义

正交幅度调制技术（QAM），具有较高的带宽利用率，是一个高阶调制模式的振幅和相位组合，具有强大的功能，在相关领域也起到了很大的作用。现在已在通信系统系统使用并且越来越成熟，并成功应用在各个领域。如今，第三代通信系统发展迅猛，对频谱的利用率越来越高，FGPA和QAM调制技术将得到更广泛的应用，并将迅速的发展，特别是多进制16QAM技术，16QAM即16进制的正交振幅调制。传统的调制方式可以使用低容量低码率的语音业务，不过现在已经无法满足人们的需求，多媒体业务的容量和传输速率很高，所以传统的调制方式无法胜任。FPGA在运行的时候是并行的，这也是它的一个大的优势，比如说用它处理比较大的容量单位，像比较大的视频流，在FPGA容量够大的前提下，可以用十路以同样的速度同时进行传输，而且互相不干扰，而单片机和CPU用十路的话只能按照顺序跑，这样局限性太大。所以我们选择更加效率的FPGA来进行16QAM调制器设计。16QAM的产生方式有两种，而且16QAM技术对频谱的利用率高，可以更好的利用频谱资源，节约资源，并且可以在此基础上加大研发力度，以至于发现更好的技术来为我们的生活带来更大的便利。文献综述 FPGA的16QAM调制器设计:http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_96165.html