基于FPGA的MSK GMSK調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2024年3月30日發(fā)(作者：青少年健康成長(zhǎng))

基于FPGA的MSK GMSK調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)

與實(shí)現(xiàn)

隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，調(diào)制解調(diào)器在無(wú)線通信系統(tǒng)中扮演

了至關(guān)重要的角色。本文將介紹基于FPGA的MSK（Minimum Shift

Keying）和GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）調(diào)制解調(diào)器的設(shè)

計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

一、引言

無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)調(diào)制解調(diào)器的性能和效率提出了更高的

要求。MSK和GMSK調(diào)制技術(shù)因其低碎片劣性、高帶內(nèi)效率和抗多徑

傳播能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。本文將使用FPGA來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

MSK和GMSK調(diào)制解調(diào)器。

二、系統(tǒng)框架

基于FPGA的MSK GMSK調(diào)制解調(diào)器的系統(tǒng)框架如下所示：

1. 輸入信號(hào)采樣模塊：對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行采樣處理，提取出數(shù)字

信號(hào)。

2. 星座映射模塊：將數(shù)字信號(hào)映射到星座圖上，得到星座點(diǎn)序列。

3. 濾波器模塊：利用濾波器對(duì)星座點(diǎn)序列進(jìn)行濾波，獲取調(diào)制信號(hào)。

4. 調(diào)制器模塊：將濾波后的星座點(diǎn)序列進(jìn)行調(diào)制，得到調(diào)制信號(hào)。

5. 發(fā)送模塊：將調(diào)制信號(hào)發(fā)送至接收端。

6. 接收模塊：接收來自發(fā)送端的調(diào)制信號(hào)。

7. 解調(diào)器模塊：對(duì)接收到的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)信號(hào)。

8. 解映射模塊：將解調(diào)信號(hào)解映射為數(shù)字信號(hào)。

9. 輸出模塊：輸出解映射后的數(shù)字信號(hào)。

三、MSK調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1. MSK調(diào)制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

MSK調(diào)制器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為連續(xù)的調(diào)制信號(hào)。其實(shí)現(xiàn)主要包括：

（1）星座映射：將數(shù)字信號(hào)映射到星座圖上，得到星座點(diǎn)序列。

（2）濾波器：利用濾波器對(duì)星座點(diǎn)序列進(jìn)行濾波，獲取調(diào)制信號(hào)。

（3）調(diào)制：將濾波后的星座點(diǎn)序列進(jìn)行調(diào)制，得到調(diào)制信號(hào)。

2. MSK解調(diào)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

MSK解調(diào)器將接收到的調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。其實(shí)現(xiàn)主要包

括：

（1）解調(diào)：對(duì)接收到的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，得到解調(diào)信號(hào)。

（2）解映射：將解調(diào)信號(hào)解映射為數(shù)字信號(hào)。

四、GMSK調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

GMSK調(diào)制解調(diào)器在MSK調(diào)制解調(diào)器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)

了更高的帶內(nèi)效率和更好的抗干擾能力。

1. GMSK調(diào)制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

GMSK調(diào)制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)與MSK調(diào)制器類似，主要在濾波器部

分進(jìn)行了改進(jìn)。

2. GMSK解調(diào)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

GMSK解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)與MSK解調(diào)器類似，同樣在濾波器部

分進(jìn)行改進(jìn)。

五、性能評(píng)估和優(yōu)化

設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)完基于FPGA的MSK和GMSK調(diào)制解調(diào)器后，需要進(jìn)

行性能評(píng)估和優(yōu)化，以確保系統(tǒng)的性能達(dá)到預(yù)期要求。

六、總結(jié)

本文介紹了基于FPGA的MSK和GMSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

通過對(duì)系統(tǒng)框架、MSK調(diào)制解調(diào)器和GMSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

進(jìn)行詳細(xì)分析，可以達(dá)到更高的系統(tǒng)性能和更好的通信效果。

在實(shí)際的無(wú)線通信系統(tǒng)中，通過FPGA實(shí)現(xiàn)MSK和GMSK調(diào)制解

調(diào)器能夠提高系統(tǒng)的性能和靈活性，適應(yīng)不同的通信需求。