一种含多普勒频移BPSK信号的解调方法.docx

          一种含多普勒频移BPSK信号的解调方法                    二进制移相键控(BPSK)是一种常用的数字信号调制方式，广泛用于卫星、微波通信，广播电视．RFID等诸多领域由于接收载体在通信过程中的运动，接收信号中存在较大的多普勒频移，这给接收信号的解调带来了一定困难本文给出了对具有多普勒频移的BPSK信号进行解调的实现方案，并通过QuartusII进行了仿真本文同时探讨了方案中的关键技术在FPOA中的实现，在保证系统稳定性，不影响系统整体性能的前提下，采用FPGA来实现整个系统．对工程实践有一定的指导意义为了克服信号传输过程中的多普勒频移，采用了正交解调方法在硬件实现中首先需要对接收到的信号下变频为同相和正交(I/Q)分量信号，将I，Q两路信号通过滤波放大后．经过比较器得到的输出为I’，Q’，然后进行IQ叠加和BPSK解调IQ叠加和BPSK解调的功能采用FPGA模块来完成，整个FPGA模块的设计采用自顶向下的设计方法本文将详细介绍解调器后端的FPGA模块的设计方案．解调器的原理框图见图lI．Q两路信号以及经过整形比较后的I’，Qt两路信号的波形见图2所示。

IQ叠加模块的原理是首先将I．Q两路信号用时钟信号进行同步，以两路信号的上升沿为触发信号分别对系统时钟进行计数设置门限为n个周期（本方案中设置为5．门限根据比较电平大小进行设置），当计数值大于门限时，输出信号在I．Q两路上进行切换根据输入信号I．Q的特性在切换时注意．I路切换到Q路时为同相切换，Q路切换到I路时要进行反向切换BPSK解调模块的设计原理是通过测量码元交替时不同的时间间隔判决对应的码元类型，同时还可以输出与解调数据同步的时钟BPSK解调模块的输入端口Dataln信号来自于IQ叠加模块的输出[来自www.lw5U.com] 在BPSK调制中，载波的相位随调制信号1或0而改变通常用相位0和丌来分别表示1或O，则已调信号的时域表达式为： x(t)=A cos(2πft+i) 式中，A为信号幅值、f为载波频率、i=0或π，分别对应于调制数据1或0图3中的Dataln曲线给出了BPSK信号经过波形转换为数字脉冲后的波形图，假定每个码元对应五个完整的载波周期Dataln输入端经过BPSK解调模块提取二进制码流Decode及同步时钟SvnClk．首先观察图3中两个码元交替时刻的BPSK信 号及其对应脉冲串之间的时序关系。

设BPSK的载频周 期为T．从图3中可以看出，在两个码元交替时刻，从前 一个下降沿（或上升沿）开始计时，如果在时刻T又出 现了新的下降沿，对应的码元值不变而在1.5T时刻出 现新的下降沿时，对应的码元值有变化调制信号进入BPSK解调模块后，首先对输入信号 Dataln进行计数，计[来自W]数值大于等于5时，解码同步时钟 SynClk输出一个脉冲，解码同步时钟为高电平时，清空 输入信号Dataln计数值；同时以下降沿为触发信号对系 统时钟进行计数，计数的结果大于1.5T时，对解码结果 Decode输出信号反向及解码同步时钟SynClk输出一个 脉冲i最后通过以上方法得到解码结果和解码同步时钟， 最终实现了BPSK信号的非相干解调Quartusll软件仿真所用参数有：信号载波频率为2MHz，信号码元速率为250kb/s，时钟频率为40MHz图4给出了得到的仿真结果从仿真波形上可以看出．通过本解调算法能够对输入信号进行正确解调，满足了系统的既定要求本文提出了一种基于时间测量对在传输过程中产生了多普勒频移的BPSK信号进行解调的方法，本算法只要做少量的修改同样可以适用于解调不具有多普勒频移的BPSK信号。

只需要删除本算法中的IQ叠加模块后，直接调用BPSK解调模块进行解调本文方法结构简洁，系统开销小，解调参数调整方便，是一种实用、低成本BPSK解调方法  -全文完-。