QDPSK全数字调制解调技术研究

摘要

数字调制解调技术是数字通信系统的关键技术之一，也是制约数字通信系统研究的瓶颈。数字调制解调技术的研究，不仅对于进一步提高数字通信系统能力有着非常重要的意义，而且在未来的通信系统中将有非常广阔的应用前景。因此，开展全数字QDPSK调制解调技术的研究具有重要的意义。
　　本文介绍了调制解调系统所用到的基本理论知识，对QDPSK全数字调制解调技术的原理进行了深入的研究，并给出系统的设计框图。QDPSK调制部分主要包括数据加扰、卷积编码、差分编码、基带成型滤波、内插滤波和正交调制，解调部分则主要有数字下变频、匹配滤波、差分译码、维特比译码、数据解扰及同步技术，论文在分析各个模块原理的基础上进行了MATLAB仿真，给出了仿真结果并对其进行分析。其中，重点研究了同步技术，对载波频偏估计、载波恢复环路及符号同步环路进行了详细的介绍，通过对多种同步算法的分析和比较，选取了基于FFT的频偏估计算法对载波进行大频偏校正，Costas交叉环进行载波相位跟踪和基于Gardner算法的全数字反馈值插值符号同步，并对算法进行了理论分析和基于MATLAB的仿真。最后，还对整个系统进行了性能仿真，给出了系统的误码率特性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 数字调制解调技术的发展现状

1．3 论文主要工作及内容安排

2 全数字调制解调的基本理论

2．1 信号采样理论

2．1．1 Nyquist低通采样

2．1．2 带通采样

2．2 采样率变换原理

2．2．1 整数倍抽取

2．2．2 整数倍内插

2．3 高效数字滤波器

2．3．1 FIR低通滤波器

2．3．2 积分梳状滤波器

2．3．3 半带滤波器

2．4 本章小结

3 QDPSK全数字调制器

3．1 QDPSK信号调制原理

3．1．1 四进制差分相移键控QDPSK信号

3．1．2 QDPSK信号的性能分析

3．1．3 QDPSK全数字调制器的组成

3．2 数据加扰

3．3 卷积编码

3．4 差分编码和码元映射

3．5 基带成型

3．6 基带内插技术

3．7 正交调制

3．8 本章小结

4 QDPSK全数字解调器

4．1 QDPSK全数字解调器的组成

4．2 数字下变频

4．2．1 数控振荡器

4．2．2 低通滤波器

4．3 匹配滤波器

4．4 差分译码

4．5 维特比(Viterbi)译码

4．5．1 Viterbi译码原理

4．5．2 Viterbi译码器设计

4．6 数据解扰

4．7 本章小结

5 载波恢复和符号同步

5．1 载波频偏估计

5．1．1 基于FFT的载波频偏估计

5．1．2 载波频偏的最大似然估计

5．2 载波恢复环

5．2．1 M次方环

5．2．2 判决反馈环

5．2．3 同相—正交环(科斯塔斯环)

5．2．4 科斯塔斯交叉环

5．2．5 载波锁定检测器

5．3 符号同步

5．3．1 非线性变换-滤波法

5．3．2 早-迟积分同步法

5．3．3 基于数字插值算法的符号同步

5．4 载波恢复环和符号同步的级联仿真

5．5 本章小结

6 总结

致谢

参考文献