基于FPGA的激光通信通用PPM调制模块设计
2017-07-05王树炜邵思杰
曹 勇, 王树炜, 邵思杰
(1. 装甲兵工程学院控制工程系, 北京 100072; 2. 装甲兵工程学院兵器工程系, 北京 100072)
基于FPGA的激光通信通用PPM调制模块设计
曹 勇1, 王树炜1, 邵思杰2
(1. 装甲兵工程学院控制工程系, 北京 100072; 2. 装甲兵工程学院兵器工程系, 北京 100072)
依据脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)的基本原理,设计了基于可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的通用PPM调制模块,给出了该模块的实现方案及各组成部分,对基于FPGA设计的各模块波形进行了仿真,并通过设计实验对该模块进行了验证。结果表明:该模块可实现PPM调制,且通用性强。
激光通信; FPGA; PPM; VHDL语言
激光通信以激光作为信息载波,信号方向性强,能量集中,没有同频干扰和临近波段的串扰,具有简便性、宽带性、保密性以及无需频率审批等优势[1]。作为无线电通信的一个有效补充,激光通信最大的军用优势在于可随意移动到任何地点以实现沟通,在地面战场上具有广阔的应用前景。在未来战场上,为了提高通信可靠性、实现通信系统小型化,尽可能地降低通信链路所需要的功率是一个主要的技术难点[2]。不同的调制解调方式对激光通信系统的性能有很大的影响,常见的开关键控(On-Off Keying, OOK)调制方式最简单,但其误码率较高,功率利用率也较低[3]。脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,PPM)是一种适合激光通信的调制方式,其能量传输效率高,抗干扰能力强,编码电路简单。与OOK调制相比,PPM调制大大降低了对发射端激光平均功率的要求,可取得较好的平均功率效率[4-7]。但在激光通信中,PPM调制往往作为一个底层功能模块集成在专用激光通信器件中,而专门用于PPM调制的通用芯片型号较少,应用缺乏灵活性。……
