MSK调制直接射频合成算法的设计与FPGA实现
2021-11-03四川九洲电器集团有限责任公司朱爱红杨伟军汪小林
电子世界 2021年18期
四川九洲电器集团有限责任公司 朱爱红 杨伟军 程 旗 汪小林 何 敏
根据软件无线电发射电路的信号处理要求,提出了一种MSK调制直接射频合成算法。在FPGA实现方面,提出了DDS直接数字合成器和分布式单端口RAM查表两种实现方式,并在以FPGA及DAC为关键器件的硬件平台上进行了验证。电子设计自动化(Electronic Design Automatic,EDA)工具的综合与实现结果表明,两种方式各有优缺点,适用于不同的场景。
近年来随着软件可配置、可编程芯片的成熟应用,问世了多款高性能集成芯片,其中包括有力推动发射电路很大程度上接近理想软件无线电架构的核心器件,例如高采样低功耗的射频DAC集成芯片以及高速超大容量高互联带宽的FPGA芯片。
FPGA+DAC的硬件架构可实现发射通道的主要功能,包括数字直接射频合成、数字滤波以及数模转换。数字直接射频合成是是一种同时进行数字基带信号产生和数字上变频的联合信号处理算法,不同于过去数字基带调制和数字混频功能分开处理,当前工程应用越来越趋向于将这两种功能进行融合处理。
MSK调制是FSK调制的改进。FSK信号的两种码元波形没有严格正交,传输时包络会出现起伏,误码率性能较差。MSK信号则是一种包络恒定、相位连续、带宽最小且严格正交的FSK信号。因此,MSK调制方式具有功率谱密度较集中,频带利用率高等优点。
1 算法设计与实现
MSK调制直接射频合成算法是在发射调制框架内按照模数转换频率依次输出q×m×n个MSK数字基带调制信号,q为发射调制框架内输入符号个数,m为每个符号采样点个数,n为MSK基带调制信号路数,每路基带调制信号的初始相位不同。……
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