基于FPGA的DVB-C调制器设计

摘要

由于成本、系统功耗和面市时间等因素，许多通讯、音视频和图像系统己无法简单地用现有DSP处理器来实现，FPGA的发展给这些系统提供了全新的解决方案，基于FPGA的系统解决方案在运行在性价比方面和可移植性方面的优点使其有着广阔的发展前途。 首先本文简要介绍FPGA与DVB标准，详细分析了DVB-C标准与系统组成；同时给出调制器结构的发展与DVB-C数字前端调制系统构成并对各模块进行分析。 接着，专门利用一个章节阐述了DVB-C前端调制系统原理，他们了差错控制技术、多进制调制(MQAM)、Nyquist准则与平方根升余弦滤波器、有限冲击响应滤波器的窗函数设计法、多抽样率信号处理包括(整数倍内插原理、分数倍抽样率转换、网络结构的等效结构、滤波器的多相表示、内插器的多相表示、抽样率转换的多级实现)、分布式算法、CIC滤波器、直接数字频率合成(DDS)、Cordic算法。 其次进行了MATLAB建模，给出了仿真的部分函数和m语言代码。 同时为了指导FPGA设计，给出了FPGA的结构和原理与FPGA设计的基本原则、设计的基本技巧、设计的基本流程；文中详尽的描述了DVB-C前端调制系统各个模块的FPGA实现，仿真验证及结果，综合平台及综合结果。 最后给出了DVB-C调制系统测试与优化方法。给出了数字载波电平与载噪比(C/N)、误码率(BER)与载噪比(C/N)关系、调制误码率(MER)测试的方法与测试注意事项，通过分析仪等分析得到结果包括列表和图示，达到了DVB-C规定的各项指标。同时给出星座图分析说明；最为重要的是提出系统优化的方向，如调制参数的选择、如何降低功耗、如何提高电路工作频率，为系统的升级做了规划。 在设计的过程中，充分考虑了性能和资源占用率的关系，从而实现了资源占用最少而性能最佳的目的。整个设计利用专用测试仪对频谱、星座图和其它各项发射指标进行测试，均达到预想效果，所以该FPGA系统可以作为进一步进行流片，成为专用芯片，更好的服务于数字社会。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章绪论

第2章DVB-C前端调制系统原理性分析

第3章DVB-C前端调制系统的MATLAB模拟

第4章DVB-C前端调制系统的FPGA实现

4.1 FPGA的结构和原理

4.2 FPGA设计的基本原则

4.3 FPGA设计的基本技巧

4.4 FPGA设计流程

4.5调制模块的全数字实现

4.6仿真验证

4.7综合

4.8本章小结

第5章DVB-C调制系统测试与优化

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢