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近十多年来,通信技术得到了极其迅猛的发展,并朝着高速宽带的方向不断前进,有限的频谱资源与高速通信的大宽带需求之间的矛盾也越发突出,科研人员在提高频谱效率方面做了大量的研究工作。EBPSK和MPPSK调制是全新的通信体制,频谱利用率高、适用范围广、通信设备结构简单,具有巨大的应用价值和潜力。本文以EBPSK和MPPSK调制解调技术的研究成果为基础,以FPGA为硬件平台进行EBPSK和MPPSK调制解调器的ASIC原型设计。
首先,基于对超窄带通信的发展、软件定义的无线电开发平台、EBPSK调制原理和调制系统结构等方面的介绍和理解,详细设计了EBPSK调制器及其SPI总线接口、控制模块及DDS发生器等子模块,进行了系统仿真和验证,最终实现了高度可配置的EBPSK调制器。
其次,通过介绍和分析EBPSK解调系统的种类,提出了解调器硬件实现的总体结构,依次设计了冲击滤波器、预处理、位同步和积分判决等模块,并进行了系统仿真和验证。
然后,介绍了从FPGA设计向ASIC设计移植的内容和方法;详细阐述了Design Compiler的ASIC设计综合流程和综合策略,并以冲击滤波器为例使用Design Compiler进行综合,并对综合结果进行了分析。
最后,结合对MPPSK调制解调原理的详细描述,使用System Generator进行了MPPSK-MODEM的FPGA设计,并连同所提出的两种针对MPPSK解调的位同步方法,进行了SDR平台上的硬件仿真与验证。