论文部分内容阅读
无线通信系统是由发送设备、接收设备、无线信道三大部分组成的,利用无线电磁波,以实现信息和数据传输的系统。与有线通信系统相比,无线传输更加灵活。无线信号可以从一个发射器发出到许多接收器而不需要电缆。而数字收发机则是无线通信系统的核心部分。FSK调制是信息传输中使用较早的一种调制方式,其主要优点是:实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好,功耗较低。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。GFSK高斯频移键控调制是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后,再进行FSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时,能够通过改变高斯低通滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制,具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。因此,GFSK调制解调技术被广泛地应用于数字收发机中。本论文的主要研究工作和成果概括如下:(1)调制方式采用GFSK直接调制的方式。即将数字信号经过高斯低通滤波后,再通过三阶Delta-Sigma调制器实现小数分频,最后将输出信号加在PLL频率合成器的VCO上完成调制。(2)编码方式采用(7,4)汉明码和CRC校验码相结合的方式。汉明码具有很好的纠错能力,CRC校验码则具有很好的检错能力。通过采用这样的编码组合方式可以有效的降低数字收发机的误码率。(3)抽取滤波器采用CIC梳妆滤波器加半带FIR滤波器级联的结构。CIC滤波器通过采用两级级联的方式来改善滤波性能。而在半带FIR滤波器的算法实现方面,在比较了多种滤波器实现算法的基础上,采用了最高效且适合本次ASIC设计的DA分布式算法,该算法极大地减小了数字收发机的综合面积。(4)设计通过采用微分型数字锁相环的方式来实现位同步。数字锁相环由数字鉴相器(DPD)、数字环路滤波器(DLF)、数字压控振荡器(DCO)三个部分组成。在同步过程中锁相环通过加减时钟的方式来实现同步,但这种方式的抗干扰性能较差。(5)设计通过采用门控时钟技术和可变时钟技术来降低功耗,采用看门狗技术来提高可靠性。这些技术的采用都在一定程度上提高了数字收发机的性能。整个设计经过MATLAB系统仿真、VerilogHDL RTL级代码编写、ModelsimSE RTL级代码前仿真、综合等过程。结果基本能够满足设计要求。