1、 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 一种简易 QDPSK 调制电路设计与实现 一、课题研究意义及现状 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 种:振幅健控 (ASK)、频移键控 (FSK)、相移键控 (PSK)。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 (M进制 )。多进制数字调制与二进制相比,其频谱利用率更高。其中 QPSK(即 4PSK)是 MPSK(多进制相移键控 )中应用较广泛的一种调制方式,该方式广泛应用于卫星 通信、电缆调制解调、视频会议系统、蜂窝电话和其他数字
2、通信领域。然而 QPSK 信号在解调的时候易产生相位模糊问题,即可能会产生 0、 2、 3 2 4 种相位模糊。解决的方法就是采用四进制差分相位键控 (QDPSK),对于相对移相,基带信号是由相邻两码元相位的变化来表示,它与载波相位无直接关系,即使采用同步解调也不存在相位模糊问题。 QDPSK 是一种多进制调制,是利用载波的四种不同离散相位来表示四进制码,或者是用一组二进制码元的不同排列来传输信息。 QDPSK 没有固定的参考相位,它的后一个四进制码元总是以它相邻的 前一个四进制码元的终止相位为参考相位 (或称为基准相位 )。因此,同一组双比特码元其载波相位值并不是固定的,随前一组双比特码元不
3、同而异,总共可能有四个数值。在 QDPSK 调制方式下,不论提取的载波取什么起始相位,只要相邻两个四进制码元的起始相位相等,那么相邻两个四进制码元的相位差值肯定与起始相位无关,而仅仅决定于后一码元内的双比特信息。 QDPSK 并具有频带利用率高,误码率低等优点,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信号方式。 本课题主要研究 QDPSK 的若干实现技术,并选择相对简洁的方法对串 行数据流实现QDPSK 调制。 二、课题研究的主要内容和预期目标 研究 QDPSK 信号特点及实现技术,设计硬件电路实现串行数据流的串并转换以及绝对码到相对码转换。以 AD9835 DDS 芯片为核
4、心,设计 QPSK 调制电路,在单片机的控制下,产生所需的调制载波,实现 QDPSK 调制信号输出。 预期目标: 1完成相关软件和硬件电路。 2.调制载波软件可调,并通过 LCD 显示。 3.串行数据码流速率 100 波特 100K 波特。 三、课题研究的方法及措施 根据设计任务书要求,在研究了现有 QDPSK 实现技术的基础上,提 出了以 DDS 芯片 AD9835为核心的实现方案,如下图所示。 在此系统中可通过编码键盘输入所需频率信号的数据,利用单片机计算出相应的频率控制字,和控制在 LCD 显示并对 DDS 芯片 AD9835 进行编程,通过 AD9835 芯片中的选择器来完成调制中所需
5、的相位选择模块,串行码数据流通过串并转换,把绝对码变成相对码并输入到AD9835 芯片中,最终得到所要求的调制信号。 四、课题研究进度计划 2011/2012第一学期第 2周至第 7周:学习和查找资料。 2011/2012第一学期第 8周至第 12周:完成资料的搜集 ,文献综述,外文翻译以及开题报告。 2011/2012 第一学期第 13周至第 16周:完成原理图以及 PCB 图,与软件部分合作进行调试并听取老师的意见。 2011/2012 第二学期第 1 周至第 4 周 :完成设计,上交硬件以及论文并进行修改。 2011/2012 第二学期第 5 周至第 9 周:上交论文的最终版并制作答辩使
6、用的 PPT。 五、参考文献 1. 张毅 ,李晓瑞 ,沈红星 ,徐伯庆 . QDPSK调制技术并运用 SystemView 实现 J. 仪器仪表学报 .2005 年 8 月,第 26 卷第 8 期增刊 .161-163 2. 尹 晓琦 .基于虚拟仪器的 QDPSK 调制系统的模块化设计 J. 电测与仪表, 2010 年第 12期 .57-58 3.王 磊 , 厉彦峰 . 基于 FPGA 的 QDPSK 调制解调技术的研究及实现 J.网络通讯及安全 .2008 年第 19 期 .237-239 4.刘明珍 . 基于 DDs 的 DPSK 调制解调软件无线电实现 D.复旦大学 , 2008 年 4
7、 月 22日 .26-39 5.刘国华,李二喜 . 基于 FPGA 的 QDPSK 调制器的设计与实现 J. 电子设计工程 .2011年 5 月,第 19 卷第 9 期 .22-24 6.李红岩 ,赵艳杰 ,张丽娜 . 基于 CPLD 的 QDPSK 数字调制码变换器的设计 J. 内蒙古大学学报 .2010 年 5 月 .第 41 卷第 3 期 .351-353 7.龙光利 . 一种基于 CPLD的 QDPSK调制解调电路设计 J. 电子设计工程 .2010年 11月 .第 18 卷第 11 期 .131-132 8.覃永新,陈文辉,蔡启仲 . 基于 FPGA 的 QDPSK 调制系统的设计与
8、实现 J. 通信技术 .2008 年第 7 期第 41 卷 .6-8 9.冯璐 .QDPSK 信号的数字化生成及解调方法研究 D。中南大学 . 2007 年 5 月 .49-52 10.Kilfoyle, D B, Baggeroer A B. The state of art in underwater acoustic telemetryJ. IEEE J Oceanic Eng, 2000, 25(1): 4-27. 11.李玮 , 谢月新 , 戴勤 .基于 MATLAB中的 M文件实现 QPSK 及 QDPSK的调制 J.湘南学院学报 .2009 年 4 月 .第 30 卷第 2 期 .42-43 12. Ianick Bergeron. Writing Testbench functional verifictional of HDL modelsM. Kluwer Academic Publisher 2000.