1、 毕业设计开题报告 电子信息工程 基于软件无线电的 QPSK 码调制方案的实现 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 完整的软件无线电 ( so ftwa re radio)概念和结构体系是由美国的 Jo e. M itoa l首次于 1992 年 5 月明确提出。其基本思想是 : 将宽带 A /D 变换尽可能的靠近射频天线 , 即尽可能早地将接收到的模拟信号数字化 , 最大程度的通过软件来实现电台的各种功能。通过运行不同的算法 , 软件无线电可以事实的配置信号波形 , 是其能够提供各种语言编码、新星导 调职、载波频率、加密算法等无线电通信业务。 20 世纪 70 80 年代，无
2、线电由模拟向数字全面发展，从无编程向可编程发展，由少可编程向中等可编程发展，出现了可编程数字无线电（ PDR）。由于无线电系统，特别是移动通信系统的领域的扩大和技术复杂度的不断提高，投入的成本越来越大，硬件系统也越来越庞大。为了克服技术复杂度带来的问题和满足应用多样性的需求，特别是军事通信对宽带技术的需求，提出在通用硬件基础上利用不同软件编程的方法。 20 世纪80 年代初开始的软件无线电的革命，将把无线电的功能和业务从硬件的束缚中解放出来。 1992 年 5 月在美国通信系统会议上， Jeseph Mitola（约瑟夫 ?米托拉）首次提出了“软件无线电”（ Software Radio， S
3、WR）的概念。 1995 年 IEEE 通信杂志（ Communication Magazine）出版了软件无线电专集。当时，涉及软件无线电的计划有军用的 SPEAKEASY（易通话），以及为第三代移动通信（ 3G）开发基于软件的空中接口计划，即灵活可互操作无线电系统与技术（ FIRST）。 到目前为止，国外对于软件无线电的研究已更多的倾向于较完整的实用或仿真的建立，如美国的“ SPEAKeasy”和麻省理工学院的“ Spectrum Ware”系统，还有美国其他大学、公司以及欧洲和日本的相关系统的研究。他们所做的工作都比较全面、深入和更接近实用环境。这是由于国外对于软件无线电的研究起步早。
4、关于 QPSK 调制： Phase Shift Keying（ psk）的缩略语简称，意为正交相移键控，是一种数字调制方式。而 QPSK 是 PSK 调制中的一种。在数字信号的调制方式中 QPSK 四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式 ,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。在 HFC 网络架构 中，从用户线缆调制解调器发往上行通道的数据采用 QPSK 方式调制，并用 TDMA 方式复用到上行通道。在有线电视系统中，卫星（大锅）输出的就是 QPSK 信号。 QPSK 是英文 QuadraturePhaseShiftKeying的缩略语简称，意为正交相移键控
5、，是一种数字调制方式。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。 本课题是和达盛通信技术研究所合作的移动通信教学实验系统的一部分，移动通信在我国虽然起步较晚，但是发展迅速，经过将近 20 年的发展，我国的个人移动终端的数量已经成为世界第一。但是与个 人终端数量的迅速增长形成鲜明对比的是，我国在移动通信领域所拥有的自主技术和核心技术很少，现在国内的很多高校都开展了对移动通信技术的研究，并开设了移动通信的相关课程。在目前还很少有适合高校移动通信教学和实验用的设备和实验平台，这给移动通信及相关课程的教学带来了一定的困难。针对这个情况，湖南大学电气院与湖大达盛通信技术研究所联合
6、，进行移动通信教学实验系统的设计与开发。该实验系统可以满足移动通信教学实验的需要，促进国内高校的移动通信教学水平的提高。高校除了进行教学外，同时也是国内移动通信领域研究的重要力量，通过我 们的努力，对移动通信技术的研究做了一些积极的探索，希望能对国内的软件无线电和移动通信领域的研究有积极的意义。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 本文主要阐述的是 QPSK 调制电路的设计。数字调制技术在数字通信中占有非常重要的地位。为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制。根据所处理的基带信号的进制不同分为二进制和多进制调制 (M 进制 )。多进制数字调制与二进制相比，其频谱利用率更
7、高，在有限的信道频带内，能够传输高速数据。文中介绍了 QPSK调制的原理，并基于实验箱实现 QPSK 调制电路。此 外，本方案采用了相位选择法，与常用的调相解调法相比，设计更简单，系统的可靠性也更高。通过对仿真波形的分析可知，该方案很好的实现了 QPSK 调制功能。 通过对软件无线电的应用，本文依据 QPSK 调试的基本原理，运用软件无线电的知识，基于 CCS 软件，对 QPSK 原理进行研究，并且实现 QPSK 的调制。 三、研究步骤、方法及措施： 1.了解软件无线电的发展，以及 QPSK 调制的相关知识。 2.查阅相关书籍，确定 QPSK 调制方案。 3.运用 CCS 软件，通过实验箱对
8、QPSK 进行调制。 4.观察仿真结果，进行仿真分析。 四、参考 文献 1.J.Mitola, “Technical Challenges in the Globalization of Software Radio” IEEE Communication Magazine, Feb 1999. 2. W.H.W. Tuttlebee, “Software Radio Technology: A European Perspective” , IEEE Communication Magazine, Feb 1999. 3.“Standard Requir ement and Recommen
9、dations Development for Multiband, Mu ltimode Radio System”, MILCOM97. 4.肖维民、许希斌，“软件无线电（上、下）”，微波与卫星通信， 1997 第 1、 2 期 . 5.刘勤让，“软件无线电及关键技术”，电信快报， 1999 第 2 期 . 6段星玉 .基于 DSP的直扩通信系统的软件无线电实现 .电子工程师， 2005， 31(7):14-23 7Man Young Rhee.CDMA蜂窝移动通信与网络安全 .袁超 伟等译 .北京：电子工业出版社，2002， 5： 54-68 8李乐亭，张辉 .QPSK数字化解扩解调器的设计 .空间电子技术， 2004， (1):59-63 9冯东晖 .调制解调器通信程序的设计与实现 .辽宁大学学报， 2003， 30(3)： 261 263 10赵红怡 .基于 TMS320C54的软件无线电基带信号处理系统 .现代雷达， 2003， (10):29 35
