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0 引言
8PSK調(diào)制由于采用了8相位區(qū)分符號，且能夠支持較高的數(shù)據(jù)速率，因而使其成為從GPRS到第三代移動通信的過渡性技術(shù)方案之一。這種調(diào)制技術(shù)能夠充分利用現(xiàn)有的GSM資源。因為它除了采用現(xiàn)有的GSM頻率外，同時還利用了大部分現(xiàn)有的GSM設備，而且只需對網(wǎng)絡軟件及硬件做一些較小的改動，就能夠使運營商向移動用戶提供(諸如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、視頻電話會議和高速電子郵件傳輸?shù)?無線多媒體服務，也就是說，該技術(shù)可在第三代移動網(wǎng)絡商業(yè)化之前提前為用戶提供個人多媒體通信業(yè)務。
1 基帶數(shù)字8PSK調(diào)制原理
由于8PSK調(diào)制技術(shù)主要采用8種相位來表示3bit碼元的23種狀態(tài)。因此，8PSK調(diào)制信號可用下式表示：
其中，θ是受調(diào)制的相位，它共有8種不同的取值。
在調(diào)制中，首先應對輸入的二進制碼流進行分組，即每3個碼元一組。這樣，輸入的碼元共有8中不同的組合，然后用8種不同相位的載波去調(diào)制它們，其調(diào)制星座圖如圖1所示。
2 3π／8-8PSK基帶調(diào)制流程
EDGE目前采用的調(diào)制方式為3π／8-8PSK調(diào)制，調(diào)制符號速率為270.833 ksymb／s，相應調(diào)制比特速率為812.5 kbit／s。根據(jù)GSM05.04(V 8.0.0)協(xié)議對8PSK調(diào)制方式的規(guī)定，可將基帶調(diào)制過程分為三個簡單8相位調(diào)制、符號旋轉(zhuǎn)、成型濾波器濾波等三個步驟。經(jīng)步驟1、步驟2作用后所得的調(diào)制矢量，再經(jīng)過脈沖成型濾波器的濾波后，即可得到基帶調(diào)制信號。
2.1 符號映射
設{di}為輸入調(diào)制比特序列，用8PSK調(diào)制方式首先將調(diào)制比特di映射成8PSK符號，應遵循如下規(guī)律：
其中，l可由表1給出。
2.2符號旋轉(zhuǎn)
由于8PSK信號幅度不是恒定的，因此，被調(diào)制信號將不再保持恒定幅度，它必須能夠從任何起點到達任何相位位置。這意味著8-PSK信號的幅度變化很大，這給RF放大器帶來了較大壓力，而且可能會導致進一步失真。通過8PSK設計的增強功能，即3π／8旋轉(zhuǎn)則能夠降低較大的幅度變化。所以，經(jīng)過符號映射后的符號，應再按照F式進行3π／8弧度的符號旋轉(zhuǎn)：
2.3脈沖成形
第三步是進入脈沖成形濾波器。按照GSM規(guī)范05.04，該濾波器是線性化的GMSK脈沖濾波器，可認為是線性化的高斯濾波器。脈沖成形FIR濾波器可利用IP CORE來實現(xiàn)。
3 8PSK調(diào)制的FPGA設計
整個8psk調(diào)制系統(tǒng)可以分為分頻器(提供不同的時鐘)、burst數(shù)據(jù)提取、符號映射、符號旋轉(zhuǎn)、IQ分離、脈沖成形濾波、DAC變換、以及射頻調(diào)制等幾個模塊。其中前面的6個模塊可全部在FPGA里面實現(xiàn)。圖2所示是8PSK調(diào)制的結(jié)構(gòu)原理圖。
下面是8PSK調(diào)制的核心代碼：
4仿真實驗
首先，可使用全0序列進行調(diào)制，生成的iq信號是相差的正弦波。從signal tap抓取的數(shù)據(jù)波形如圖3所示。圖4所示是發(fā)隨機序列調(diào)制的基帶波形。
最后，通過DAC后，再經(jīng)過RF7832芯片調(diào)制到950 MHz頻率，即可得到正常的8PSK調(diào)制星座圖。圖5所示是用頻譜分析儀提取的星座圖。
5結(jié)束語
大規(guī)�？删幊踢壿嬈骷﨔PGA具有靜態(tài)可重復編程和運行速度快等特點，因而在通信中有著廣泛的應用。本設計采用Altera公司的stratixⅡ系列芯片EP2S30F672C5，并在QuartusⅡ6.0開發(fā)環(huán)境用verilog語言實現(xiàn)8PSK調(diào)制。從實驗結(jié)果可以看出，本文設計的8PSK調(diào)制，性能良好，完全符合設計要求。
作者：雷紅，陳建春(西安電子科技大學 電子工程學院，陜西 西安 710071)
