基于FPGA的載波同步與位同步系統(tǒng)的設計.pdf

1、為了滿足人們對各種多媒體信息的通信需求，移動通信系統(tǒng)不斷更新?lián)Q代，其傳輸信號的載波頻率越來越高，對通信系統(tǒng)同步性能的要求也更加嚴格。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用了跳頻技術，隨著跳頻速率的提高，快速精確的載波同步和位同步技術成為通信領域研究的熱點。隨著現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術的發(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具有實際意義。
　　鎖相環(huán)是實現(xiàn)載波頻率與碼元相位的跟蹤同步最有效的方式。

2、本文在學習掌握鎖相環(huán)原理的基礎上，重點研究了Costas載波同步算法和全數(shù)字同步環(huán)路算法。在此基礎上，給出了基于數(shù)字鎖相環(huán)的同步系統(tǒng)總體設計方案。
　　本設計包括BPSK信號發(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)主要完成基帶信號和本地振蕩信號產(chǎn)生、調(diào)制和仿真信號頻率控制等功能。頻率控制模塊是用于測試系統(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。在載波

3、同步和位同步子系統(tǒng)中，采用Costas環(huán)設計了載波同步模塊，并加入了基于FFT的頻率估計模塊進行輔助捕獲，同時采取了根據(jù)環(huán)路頻偏動態(tài)切換環(huán)路帶寬系數(shù)的策略;采用全數(shù)字同步環(huán)設計了位同步子系統(tǒng)。
　　在Xilinx ISE14.7開發(fā)環(huán)境下，使用硬件描述語言進行行為級建模，采用Synplify Pro完成對各模塊的綜合，采用Modelsim6.5a對各模塊進行功能仿真，在實現(xiàn)載波同步、位同步和數(shù)字解調(diào)功能后，對設計系統(tǒng)的捕捉性能、載