基于FPGA的載波同步與位同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、為了滿足人們對(duì)各種多媒體信息的通信需求，移動(dòng)通信系統(tǒng)不斷更新?lián)Q代，其傳輸信號(hào)的載波頻率越來(lái)越高，對(duì)通信系統(tǒng)同步性能的要求也更加嚴(yán)格。為了提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力，在軍事通信和民用通信中都有廣泛應(yīng)用了跳頻技術(shù)，隨著跳頻速率的提高，快速精確的載波同步和位同步技術(shù)成為通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。隨著現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，研究和掌握基于數(shù)字鎖相環(huán)的載波同步與位同步技術(shù)具有實(shí)際意義。
　　鎖相環(huán)是實(shí)現(xiàn)載波頻率與碼元相位的跟蹤同步最有效的方式。

2、本文在學(xué)習(xí)掌握鎖相環(huán)原理的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了Costas載波同步算法和全數(shù)字同步環(huán)路算法。在此基礎(chǔ)上，給出了基于數(shù)字鎖相環(huán)的同步系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。
　　本設(shè)計(jì)包括BPSK信號(hào)發(fā)送子系統(tǒng)、載波同步與解調(diào)子系統(tǒng)和位同步子系統(tǒng)。發(fā)送子系統(tǒng)主要完成基帶信號(hào)和本地振蕩信號(hào)產(chǎn)生、調(diào)制和仿真信號(hào)頻率控制等功能。頻率控制模塊是用于測(cè)試系統(tǒng)的載波跟蹤性能與位同步性能，該模塊能夠依據(jù)要求控制載波發(fā)生器產(chǎn)生相位階躍、頻率階躍、頻率斜升等載波信號(hào)。在載波

3、同步和位同步子系統(tǒng)中，采用Costas環(huán)設(shè)計(jì)了載波同步模塊，并加入了基于FFT的頻率估計(jì)模塊進(jìn)行輔助捕獲，同時(shí)采取了根據(jù)環(huán)路頻偏動(dòng)態(tài)切換環(huán)路帶寬系數(shù)的策略;采用全數(shù)字同步環(huán)設(shè)計(jì)了位同步子系統(tǒng)。
　　在Xilinx ISE14.7開(kāi)發(fā)環(huán)境下，使用硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行行為級(jí)建模，采用Synplify Pro完成對(duì)各模塊的綜合，采用Modelsim6.5a對(duì)各模塊進(jìn)行功能仿真，在實(shí)現(xiàn)載波同步、位同步和數(shù)字解調(diào)功能后，對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的捕捉性能、載