BPSK/QPSK信号全数字化解调的研究与设计

摘要

在传统的数字通信系统中,接收机的解调单元都是用模拟处理方法和器件实现的,这种传统的接收机不能完全发挥数字通信的优势,不能实现数字信号处理的最佳接收.本课题所涉及的项目就是为了适应现代高速发展的数据通信要求,而提出的一种基于STEL-2105芯片的全数字解调器方案,实现了BPSK/QPSK信号的全数字化解调.文中所阐述的全数字QPSK解调器方案采用了先进的DSP控制,应用了软件无线电的一些新技术,主要包括数字中频中的A/D变换、数字下变频、积分-清洗滤波器以及数字化解调中的载波同步、位同步等技术.其特点是软件和硬件的结合,系统的计算量小,且易于DSP(本文主要用TMS320C5409)的实现本文首先叙述了软件无线电的概念和全数字解调器的特点,然后对全数字解调器中的一些关键技术作了相关的研究,特别是对载波同步和位同步技术作了详细的讨论.本文的主要成果和贡献有:(1)研究并论证了BPSK/QPSK信号的全数字化解调的方法,该方法将信号分成两路和解调算法结合起来,实现了整体解调的概念,并用高速DSP实现了整个系统,使得BPSK/QPSK信号全数字化解调实用化.(2)研究并论证了载波同步跟踪和位定时恢复技术的两种方案.一种是利用在QPSK信号的全数字解调时产生的AFC(自动频率控制)信号和相位跟踪PLL信号来控制和调节数控振荡器NCO,完成载波跟踪;另一种是在码元定时NCO中产生一个采样时钟和一个码元时钟分别去控制积分清洗滤波器和码元积分器,使得信号的采样率和符号率在整个工作过程中达到同步,完成位同步.(3)提出了一些适合本课题进一步完善的方案,例如:载波锁相环参数的自适应调整方法,此方法可以自动调节各个滤波器的门限,动态跟踪输入信号的中频频率变化以及码元速率变化,以充分利用STEL-2105的资源.