超寬帶（UWB）定位系統(tǒng)發(fā)射機基帶的系統(tǒng)設計，功能模塊分解、硬件實現(xiàn)

3.1.4交織

在實際的信道中，比特差錯經(jīng)常是成串發(fā)生的。然而，上述的卷積編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差錯串時才有效，對連續(xù)突發(fā)的錯誤卻無能為力。的信道中往往是隨機錯誤和連續(xù)突發(fā)錯誤并存的，那么僅采用糾錯技術(shù)來提高信道傳輸?shù)目煽啃圆⒉荒苋〉煤芎玫男Ч?。為了能夠糾正那些連續(xù)突發(fā)的錯誤，常常還會采用交織技術(shù)。

交織是為了在時域或頻域或者同時的在時域、頻域上分布傳輸?shù)男畔⒈忍?，使得信道的突發(fā)錯誤在時間上得以擴散，使得譯碼器可以將它們當做隨機錯誤來處理。經(jīng)常使用的交織器分兩種，一種是分組交織器、另一種是卷積交織器。卷積交織器更適合于連續(xù)比特流系統(tǒng)。所以本系統(tǒng)使用的是分組交織器，下面就詳細介紹其原理。

分組交織是針對一組比特進行的，該分組中的比特數(shù)量稱為交織深度，交織深度愈大，對突發(fā)錯誤的糾正能力就越強，然而由于交織在系統(tǒng)上會引起時延，而且時延的長短和交織深度成比例，因此交織深度通常取決于系統(tǒng)規(guī)定的所能容忍的最大延時。

交織存儲器實際上為一行列交織矩陣，它按列寫入數(shù)據(jù)信息，然后按行讀出，或者相反?？梢娎肦AM就可實現(xiàn)分組交織器。例如數(shù)據(jù)輸入按行寫入一個的RAM中，得到：

（3-4）

然后按列讀出這時：，即完成了數(shù)據(jù)的交織。

在本系統(tǒng)中交織深度設置為一個MB-OFDM符號，標準規(guī)定了一個MB-OFDM符號包含200個編碼比特，所以交織深度為200，硬件上采用一塊片上雙口RAM作為交織器，系統(tǒng)采用亂序?qū)懭霐?shù)據(jù)，順序讀出數(shù)據(jù)來實現(xiàn)交織處理，即按照交織后的地址寫入到RAM里，而后再依次讀出。

3.1.5QPSK調(diào)制

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)正交相移鍵控，是一種數(shù)字調(diào)制方式。他利用載波的四種不同的相位來表征數(shù)字信息，每一種載波相位代表兩個比特信息，對于輸入的二進制數(shù)字序列應該先進行分組，將每兩個比特編在一起，共有四種組合，即00，01，10，11，其中每一組稱為雙比特碼元，這樣的雙比特元通常是按照格雷碼排列的，然后用不同的載波相位去表征他們，它規(guī)定了四種載波相位，分別為0°、90°、180°、270°或者（45°、135°、225°、315°），他與載波相位的關(guān)系可以用矢量圖來表示。

圖3.11 QPSK矢量圖

在QPSK調(diào)制中，將輸入的四進制比特先映射到一個復平面上，形成復數(shù)的調(diào)制符號，然后將其實部和虛部（該符號的I,Q分量）分別對應調(diào)制在互相正交的兩個載波上（和）。

QPSK可以表示為^[28-29]

（ ） （3-7）

QPSK編碼表映射后的I/Q數(shù)據(jù)再乘上進行歸一化，即得到了調(diào)制后的I/Q值，從而實現(xiàn)了調(diào)制。

表3.5 QPSK編碼表

解調(diào)器則根據(jù)星座圖及接收到的載波信號的相位來判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。