基于DSP技术的QAM调制器的设计方案.pdfVIP

基于 DSP 技术的 QAM 调制器设计方案 作者：应亮亮 1、DSP 技术 1.1 DSP 实现 QAM 调制的方案设计 QAM调制信号的表示式为：y t A t B ( ) t cos ω + sinω ,其中≤0t ≤T 。它是用两个独 m c m c b 立的基带信号A 、B 对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制的和。用模 m m 拟方法实现时，可以将调制器分成几个小模块，如调制信号发生器、正交载波产生器、乘 法器等，通过测试各小模块的性能，再将它们有效地组合在一起，从而得到QAM调制器的 整体功能。 用数字方法实现QAM调制器不同于用模拟方法实现，特别是在本课题中，所有模块功 能都是集中在一个芯片（DSP芯片）上实现的，因此不再进行明确的分工，而是通过星座 图直接分析各种模式的调制器的结果，使调制器能够按照输入数据产生相应的调制输出结 果。为了使QAM调制器的速率尽可能高，必须使调制的处理过程尽量短，因此让大量的处 理工作都在调制处理前完成，即进行大量的初始化。用DSP实现QAM调制的设计思路如下： 一、产生各种模式 QAM调制所需的各种幅值的数字正、余弦波形，即抑制载波的双边 带调制后得到的各种幅值的数字正、余弦波形。二、根据输入数据，选择相应幅值的正、 余弦数字波形进行叠加，从而得到QAM调制的数字输出结果。 第一步即为初始化过程，它是一个不影响调制器波特率的处理过程，可分为三个步骤 完成：1、在DSP上产生数字正弦波。2、对数字正弦波均匀采样，通过选择合适的采样点 数 M，从而产生频率可变的数字正、余弦波。3、对采样后的频率可变的数字正、余弦波 进行处理，产生QAM调制所需的各种幅值的正、余弦波。其设计流图如图1.1： 在 DSP 上产生 对数字正弦波 产生调制所需的各种 根据输入数据， 数字正弦波 进行均匀采样 幅值的正、余弦波形 进行QAM调制 图1.1 DSP实现QAM调制的设计流图 1.2 各模块的实现方法 (1) 在DSP上产生数字的正弦波 在模拟设计中，正弦波是通过振荡器产生，而数字方法中正弦波是由软件编程实现的。 因为处理器能够处理的信息都是数字的，因此只能通过数字计算的方法产生正弦波。模拟 正弦波采样即得到了数字正弦波，根据这种思路，可以得到数字正弦波的产生方法：通过 数字计算方法计算出一个正弦周期内的若干个正弦值，将这些值作为一个集合，只要循环 读取这个离散值的集合即可产生数字正弦波，其实质就是对模拟正弦波进行采样。为了便 于读取正弦波，通常对正弦波进行均匀采样，即使集合中的数据为一个正弦周期内均匀取 点的数值的正弦值。 根据泰勒公式： ( )n ( 1)n+ ′ f a ( ) n f ( )ζ n+1 f (t ) f (a ) f (a )(x a ) ( x )a + −