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QAM解调芯片中载波恢复的设计与实现

王春林  
【摘要】: 在数字通信中,发送信号的传播延时等因素不可避免的导致载波偏移,在相干检测情况下,为了在接收端准确地恢复出原始发送信号,载波恢复就成为数字接收机中必不可少的组成部分。本文所研究的正是符合DVB-C标准的数字有线电视接收机QAM解调芯片中载波恢复的VLSI实现, 本文介绍了DVB-C系统的结构和性能,研究了QAM调制解调的基本原理及其系统结构。在载波恢复原理的基础上重点讨论了QAM解调中载波恢复的原理和算法,分析了平方环与四次方环、科斯塔斯环、减星座、极性判决等方法的结构和性能,并比较了各种算法的优缺点。根据DVB-C系统对QAM解调芯片中的要求,最终确定了以扫频、极性判决和直接判决相结合的载波恢复实现方案。论文重点设计了载波恢复模块的总体架构及其各功能模块,在算法到电路的实现中,通过算法优化、逻辑化简、时分复用等方法,实现了性能、面积和功耗的折衷优化。 整个载波恢复模块采用Verilog语言进行描述,经ModelSim软件仿真,用Design Compiler 2004.06进行逻辑综合,逻辑仿真和FPGA验证表明,载波恢复模块在0.87-11.87M符号率情况下,能实现对16/32/64/128/256QAM信号的载波恢复,完全符合DVB-C标准,满足QAM解调芯片的要求。


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