本发明专利技术公开了一种用于相位调制同步解调的装置及方法，包括载波同步模块、抽样判决模块、逆映射模块以及并串转换模块。载波同步模块以CORDIC算法模块为核心，计算本地载波与接收端接收到的信号的相位差值，再通过调整数控振荡器完成载波同步。抽样判决模块通过频率控制字产生抽样时钟对信号进行采样，逆映射模块完成符号的恢复，最后由并串转换模块完成将符号恢复成基带信号。本发明专利技术普适性强、相比于科斯塔斯环使用了更少的资源，十分适合用于相位调制的相干解调。调制的相干解调。调制的相干解调。
【技术实现步骤摘要】
一种用于相位调制同步解调的装置及方法
[0001]本专利技术属于软件无线电
，具体涉及一种用于相位调制同步解调的装置及方法。
技术介绍
[0002]解调技术分为相干解调和非相干解调，其中，相干解调适用于所有线性调制信号的解调。而实现相干解调最为关键的一步就是在接收端恢复出一个与发送端调制载波严格同频同相的相干载波，恢复的载波将极大影响系统的性能。
[0003]目前已经有了许多种针对于各种调制的载波同步方法，针对一些相位调制，主要有Costas环、四相松尾环等方法，针对一些非相位调制，有CORDIC算法、DFT算法等方法。然而，将CORDIC算法应用于相位调制的方法却非常少。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种用于相位调制同步解调的装置及方法，主要是将CORDIC算法应用于相位调制相干解调中最为关键的载波同步，并使用FPGA进行实现。
[0005]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提供一种用于相位调制同步解调的装置，包括映射模块、相角存储模块、CORDIC算法模块、区域判决模块以及减法器；
[0007]所述映射模块输入为低通滤波器输出信号，所述映射模块输出端与CORDIC算法模块连接，用于简化区域判决模块的计算；
[0008]所述相角存储模块存入所用调制相邻两星座点相角的平均值的量化值，所述相角存储模块输出的相角量化值送入区域判决模块；
[0009]所述CORDIC算法模块输入为映射后的低通滤波信号，与区域判决模块相连，用于计算星座点相角；
[0010]所述区域判决模块输入为CORDIC算法模块计算的相角与相角存储模块输出的相邻星座点的平均相角量化值，所述区域判决模块输出星座点相角量化值和信号相角量化值与减法器相连，用来判决当前信号所属星座点；
[0011]所述减法器输入为区域判决模块输出的星座点相角量化值和信号相角量化值，所述减法器输出相差与二阶环路滤波器相连，用来控制本地载波相位。
[0012]本专利技术还提供一种用于相位调制同步解调的方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1，对相干解调低通滤波后的两路数据进行映射；
[0014]将两路数据分别视作坐标轴里的横坐标与纵坐标，根据原点对称原理，有以下规则：
[0015]第一象限的横坐标与纵坐标不变；
[0016]第二象限的横坐标取反赋给纵坐标，赋值之前的纵坐标赋给横坐标；
[0017]第三象限的横坐标和纵坐标取反，横坐标赋给横坐标，纵坐标赋给纵坐标；
[0018]第四象限的横坐标赋给纵坐标，赋值之前的纵坐标取反赋给横坐标；
[0019]步骤2，将相位调制位于第一象限的星座点的角度量化成固定值存入寄存器，此处以16PSK调制举例，其第一象限的星座点的角度分别为11.25
°
、33.75
°
、56.25
°
、78.75
°
，根据自定义寄存器的位宽将这四个角度量化成固定值；
[0020]步骤3，将星座点以原点为起点划分多个区域，以16PSK调制为例，将其第一象限划分为四个区域，0
°
～22.5
°
为第一区域，22.5
°
～45
°
为第二区域，45
°
～67.5
°
为第三区域，67.5
°
～90
°
为第四区域，其中22.5
°
为11.25
°
与33.75
°
的平均值，45
°
为33.75
°
与56.25
°
的平均值，67.5
°
为56.25
°
与78.75
°
的平均值；
[0021]步骤4，将步骤3所划分区域，将0
°
、22.5
°
、45
°
、67.5
°
、90
°
根据自定义寄存器的位宽将这五个角度根据所定义位宽量化成固定值；
[0022]步骤5，使用CORDIC算法对步骤1所映射的横坐标与纵坐标求相角；
[0023]步骤6，根据步骤5所得相角按照步骤3的划分，判断相角所属区域；
[0024]步骤7，根据步骤6判断的区域，将区域对应相角与步骤5所得相角相减，以16PSK为例，所述第一区域对应角度为步骤2所提及的11.25
°
，第二区域对应角度为步骤2所提及的33.75
°
，第三区域对应角度为步骤2所提及的56.25
°
，第四区域对应角度为步骤2所提及的78.75
°
；相减结果即为本地载波与接收信号载波的相位差，通过相位差即可调整本地载波相位实现相干解调。
[0025]与现有技术相比，本专利技术有益效果是：
[0026]1、普适性强，适用于所有星座图中心对称的相位调制。
[0027]2、相比于科斯塔斯环，本专利技术方法不使用乘法器，占用资源更少。
附图说明
[0028]图1为本专利技术装置的结构示意图；
[0029]图2为载波同步模块结构图；
[0030]图3为映射模块结构图；
[0031]图4为鉴相器模块结构图；
[0032]图5为16PSK调制星座图；
[0033]图6为环路滤波器结构图；
[0034]图7为抽样判决模块结构图。
具体实施方式
[0035]以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0036]如图1所示，本专利技术实施方式的一方面提供一种用于相位调制同步解调的装置，总体由载波同步模块、抽样判决模块、逆映射模块以及并串转换模块构成。载波同步模块结构如图2所示，包括AD采样模块、NCO模块、乘法器模块、低通滤波器、映射模块、鉴相器模块、环路滤波器。
[0037]AD采样模块主要将模拟信号转为数字信号，本专利技术主要针对于相位调制，相位调制对应信号公式如下：
[0038]S(t)＝Acos(ωt)+Bsin(ωt)
[0039]其中A和B分别为相位调制星座点的对应幅值的量化值，ω为角频率。
[0040]所述量化值与AD采样模块输出的数据宽度有关。
[0041]NCO模块为数控振荡器，根据输入频率控制字产生指定频率的两路正交载波，使用FPGA实现时可使用DDS的IP核生成，设产生两路信号其中一路为I路，另一路为Q路。给出信号对应公式如下：
[0042]S
CarrierI
＝cos(ωt+Δθ)＝cos(ωt)cos(Δθ)
‑
sin(ωt)sin(Δθ)
[0043]S
CarrierQ
＝sin(ωt+Δθ)＝sin(ωt)cos(Δθ)+cos(ωt)sin(Δ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于相位调制同步解调的装置，其特征在于：包括映射模块、相角存储模块、CORDIC算法模块、区域判决模块以及减法器；所述映射模块输入为低通滤波器输出信号，所述映射模块输出端与CORDIC算法模块连接，用于简化区域判决模块的计算；所述相角存储模块存入所用调制相邻两星座点相角的平均值的量化值，所述相角存储模块输出的相角量化值送入区域判决模块；所述CORDIC算法模块输入为映射后的低通滤波信号，与区域判决模块相连，用于计算星座点相角；所述区域判决模块输入为CORDIC算法模块计算的相角与相角存储模块输出的相邻星座点的平均相角量化值，所述区域判决模块输出星座点相角量化值和信号相角量化值与减法器相连，用来判决当前信号所属星座点；所述减法器输入为区域判决模块输出的星座点相角量化值和信号相角量化值，所述减法器输出相差与二阶环路滤波器相连，用来控制本地载波相位。2.一种用于相位调制同步解调的方法，其特征在于：包括以...
【专利技术属性】
技术研发人员：鄢秋荣，王尚林，杨浩东，汪奥，李子雄，邱国振，邹依，彭荣，
申请(专利权)人：北方联创通信有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。