擴頻通信芯片STEL-2000A的FPGA實現(xiàn)
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2．4 差分解調(diào)模塊
當檢測到定位脈沖時(即檢測到相關峰最大幅值)，將此時Isum和Qsum的值送入寄存器以供差分解調(diào)使用。對于DQPSK的解調(diào)，關鍵是判斷第k位和第k-1位符號之間的相位差△ψ，STEL-2000A中引入點積Dot和叉積Cross來判斷△ω。
信號經(jīng)匹配濾波器后，基帶信號可為：I(k)=Acosψ(k)，Q(k)=Asinψ(k)。ψ(k)為第k個符號的載波相位。
由于本系統(tǒng)采用DQPSK調(diào)制方式，所以△ψ的取值有0，π／2，π和3π／2四種，sin(△ψ)和cos(△ψ)的取值有0，+1，-1三種，在進行最佳判決接收時相對較難實現(xiàn)。本系統(tǒng)引入了π／4的固定相移。給出簡單的推導如下：
從式(9)、式(10)可以發(fā)現(xiàn)只需要在延時之前對兩路信號進行簡單的算術組合即可得到π／4的固定相移，差分解調(diào)器實現(xiàn)框圖如圖6所示。輸出的Dot(k)和Cross(k)值查表1，即可得到最后的差分解調(diào)結(jié)果。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/191382.htm
3 測試結(jié)果
測試系統(tǒng)為FPGA產(chǎn)生輸入信號“01011001”的周期循環(huán)序列，輸入信號經(jīng)過發(fā)射模塊后的數(shù)字信號輸出直接進入接收模塊，輸入信號產(chǎn)生模塊、發(fā)射模塊和接收模塊都在同一塊FPGA芯片內(nèi)。系統(tǒng)的參數(shù)設置為：主時鐘為100 MHz，數(shù)據(jù)最大速率為31．25 Kb／s，工作時鐘為31．25 kHz，PN碼長為64位，速率為1 Mchip／s，NCO的工作時鐘為100 MHz，輸出的數(shù)字正弦和余弦信號頻率為2 MHz。
通過在線分析儀ChipScope Pro，可以看到經(jīng)QPSK調(diào)制后待輸出的信號(圖7，8)，其中圖7的I和Q是串并轉(zhuǎn)換后的信號，此時的輸入信號為“10110010”，I_chafen和Q_chafen是差分編碼后的信號，I_PN和Q_PN信號是經(jīng)過擴頻后的信號，tx_out是最后的已調(diào)信號。將已調(diào)信號繪制成曲線如圖8所示。
在接收部分，利用ChipScope Pro可以觀察到下變頻器的輸出信號I_conv和Q_conv，匹配濾波器的輸出信號，Isum、和Qsum定位脈沖sym-bol(圖9)，I_de和Q_de為差分解調(diào)后的信號，圖中顯示此時的解調(diào)結(jié)果為“00101011”，相對于輸入信號而言只是有一段時延，從而驗證該系統(tǒng)實現(xiàn)了STEL-2000A的核心功能。
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