多模多制式調(diào)制信號發(fā)生技術(shù)

作者：周建燁時間：2015-03-26 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：　　摘要：隨著通信行業(yè)以及數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，市場上經(jīng)常需要多模通信信號或多制式數(shù)字調(diào)制信號發(fā)生器，本文介紹了采用軟件無線電思想，基于“DDR2+FPGA+DAC+DDS+寬帶調(diào)制器”的硬件結(jié)構(gòu)的信號發(fā)生裝置，實現(xiàn)了TD-SCDMA、WCDMA、TD-LTE、FDD-LTE等多模信號以及BPSK、QPSK、OQPSK、DQPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM、2FSK、4FSK、GMSK等數(shù)字調(diào)制信號的發(fā)生，能很好滿足現(xiàn)代信號模擬的實際需求。　　1 引言　　

　　PN碼產(chǎn)生單元主要在時鐘的作用下可以不斷地產(chǎn)生原始的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列，然后將產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列進(jìn)行編碼及映射，以QPSK為例，每兩個二進(jìn)制編碼構(gòu)成一個碼元，即為{(00),(01),(10),(11)}四種狀態(tài)，再映射為星座圖上的相位點(diǎn)，如IQ兩路幅度分別用9位補(bǔ)碼表示，則為hex{(1ff1ff)，(1ff0ff)，(0ff1ff)，(0ff0ff)}，用IQ的幅值來表示信號的矢量位置。QPSK星座圖見圖4。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/271645.htm

　　由于映射產(chǎn)生的是矩形脈沖信號，信號幅度的突變也會使其占用的頻帶很寬，不利于傳輸，造成符號間干擾，導(dǎo)致接收機(jī)在檢測一個符號時發(fā)生錯誤的概率增大，需要設(shè)計脈沖成形濾波器，而各種濾波器可以通過有限脈沖響應(yīng)數(shù)字FIR濾波器來實現(xiàn)，因為FIR濾波器有兩大優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)單位脈沖響應(yīng)h(n)有限長，長度為N的h(n)系統(tǒng)函數(shù)，H(z)在z平面有(N-1)個零點(diǎn)，原點(diǎn)z=0是(N-1)階重極點(diǎn)而無其它極點(diǎn)，因而是穩(wěn)定的;

　　(2)在滿足一定條件下(單位脈沖響應(yīng)奇對稱或偶對稱)，保證嚴(yán)格的線性相位。

　　它的基本算法是一種乘法-累加運(yùn)算，即不斷地輸入樣本x(n)，經(jīng)過z-1延時后，再進(jìn)行乘法-累加，最后輸出濾波結(jié)果y(n)。其實現(xiàn)流程和輸出表達(dá)式如下所示。

　　式中，a_i為濾波因子;x(n)表示濾波器在n時刻的輸入;y(n)為n時刻的輸出。

　　由圖6可知FIR濾波器主要由一些延時器、乘法器和加法器等組成，其頻響的調(diào)整由濾波因子來控制。濾波因子可以通過對濾波器頻響采樣后經(jīng)過反傅立葉變換來得到，濾波因子的物理意義是濾波器頻響在時域上的反映，在該設(shè)計中可以利用MATLAB進(jìn)行仿真，得到各種濾波類型(RC、RRC、GAUSS)、不同滾降系數(shù)(0.20-1.00)的濾波因子。濾波因子可以根據(jù)用戶需求和通信制式選用。