基于FPGA的64QAM解调系统算法研究

2018年&月

第41卷第2期

舰船电子对抗

SHIPBOARD ELECTRONIC COUNTERMEASURE

Apr.2018

V〇1.41N〇.2

基于F P G A的64Q A M解调系统算法研究

殷志勇

(中国船舶重工集团公司第七二三研究所，江苏扬州225101)

摘要：针对64正交振幅调制（QAM)数字通信系统，研究了常用的载波恢复算法：直接判决（DD)算法、极性判决算 法，提出了 QAM系统解调方法：初始零门限的极性判决算法+DD算法。该算法更适合于高阶QAM载波相位的快 速锁定。位同步模块为载波恢复提供定时信号，采用稍微改进的Garlrnr定时误差检测算法实现环路的反馈调节，并给出Matlab仿真，验证了算法的可行性。以Matlab和VNado为软件开发平台，设计载波恢复、定时同步的具体 现场可编程门阵列（FPGA)实现电路，经测试证明该模块能快速、较精确地实现解调。

关键词：正交振幅调制；载波恢复算法#立同步；现场可编程门阵列

中图分类号：TN919.3 文献标识码：A文章编号：CN32-1413(2018)02-0098-06

D01：10.16426/https://www.sodocs.net/doc/237604618.html,ki.jcdzdk.2018.02.022

Research into The Algorithm of 64QAM Demodulation

System Based on FPGA

Y IN Zhi-yong

(The723 Institute of CSIC,Yangzhou225101,China)

Abstract：In view of 64 quadrature ampltitude modulation (QAM)digital communication system，this paper studies common carrier recovery algorithms：decision directed (DD)algorithm and polar-ity decision algorithm,and proposes the demodulation method of QAM system：the initial zero threshold polarity decision a lgorithm and DD algorithm.This algorithm is more suitable for fast locking of high order QAM carrier phase.The bit synchronization module provides the timing signal for carrier recovery,and a slightly improved Gardner timing error detection algorithm is adopted to realize the feedback adjustment of the loop,and Matlab simulation is given to verify the feasibility of the algorithm.Matlab and Vivado are taken as the software development platform,the specific field programmble gate array (F P G A)implementation circuit of carrier recovery and timing syn-chronization is designed.It is p roved that the module can realize the demodulation fast and accurate-ly Jh ro u g h Jh e Je sJ.

Key words：quadrature ampltitude modulation；carrier recovery algorithm；bit synchronization；field programmable gate array

0引百

正交振幅调制（QAM)是一种高效的利用载波幅度和相位联合调制的技术，因其极高的频谱利用 率而被广泛应用于现代数字通信系统中。在高阶 Q A M数字通信系统中，因发送端和接收端的本地振荡器时钟不一致、信道的时变特性等原因，会导致接收端出现明显的相偏和频偏。这也是影响解调性 能的最主要原因之一。解调恢复算法最主要的目的 就是解决相偏和频偏问题。

本文主要研究了 64Q A M解调系统关键技术，包括载波恢复和位同步，提出适合高阶Q A M数字 解调系统的载波恢复算法，介绍了各个模块的设计方法和工作原理，完成各个算法模块的设计，实现解

收稿日期：2017-11-29