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研究生: 邱保嘉
研究生(外文): Bao-Jia Ciou
論文名稱: 適用於GSM、DVB-T與WiMAX系統之多模態調變器收發機設計與實現
論文名稱(外文): Implementation and design of multimode modulator for GSM,DVB-T and WiMAX wireless communication systems transceiver
指導教授: 欉振萬
學位類別: 碩士
校院名稱: 樹德科技大學
系所名稱: 電腦與通訊系碩士班
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 77
中文關鍵詞: 多模態調變器軟體定義無線電高斯最小鍵移正交振幅調變FPGA
外文關鍵詞: Software defined radiomultimode modulatorGMSKM-QAMFPGA
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  • 評分:*****
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本論文主要探討如何設計多模態調變器(Multimode modulator)並應用於無線通訊傳送端上並以軟體定義無線電實現。由於無線通訊規格眾多,使得硬體電路上的設計與實現難以有一致性,所以如何將不同通訊規格加以整合於單一之硬體架構上,將是本論文研究的方向。本論文針對不同通訊規格之間的調變技術加以整合並實現,其中以多模態解調為設計主軸,擇選常用之通訊解調方式包括有:高斯最小鍵移(GMSK)與正交振幅調變(M-QAM),利用各種調變系統之間的數學關係,藉由參數控制的方式作快速切換,以實現具有彈性之多模態調變接收機。本研究中先使用Matlab與VHDL進行訊號與電路時序模擬,採用Altera QuartusⅡ發展軟體作電路的合成(Logic Synthesis)、電路配置與繞線(Place & Route)以及時序模擬(Timing Simulation)。之後將FPGA硬體實現的測量結果與模擬相互驗證,並探討結果與未來值得改進或研究的方向。

In the recent years, wireless communication technology become more and more mature. It leads to produce many communication standards. Due to the difference a many communication systems, how to integrate different communication systems in a handset is an important issue. In this thesis, software defined radio(SDR) technology was used to achieve multimode demodulator on a single platform which included the various modulation (GMSK/M-QAM/QPSK) schemes of present wireless communication systems. By tuning the parameters of the Gaussian filter and pulse shaping filter, the structure of multimode demodulator can quickly switch demodulation mode among different demodulation schemes. The signal simulation and component timing simulation were verified by Matlab and VHDL. We use Altera Quartus II softwave for Logic Synthesis, Place & Route, and Timing Simulation.

目錄

摘要  i
ABSTRACT  ii
誌謝  iii
目錄  iv
表目錄  vii
圖目錄  viii
符號說明  xii
第一章 緒論  1
1.1 研究動機與目的  1
1.2 研究方法與步驟  2
1.3 論文架構  3
第二章 常見無線通訊規格之解調變原理與架構  4
2.1 M-QAM調變器傳送器架構  4
2.1.1 M-QAM調變原理  4
2.1.2 M-QAM傳送端系統架構  6
2.2 GMSK調變器傳送端架構  6
2.2.1 MSK調變原理  6
2.2.2 GMSK傳送端系統架構  9
2.3 M-QAM解調變接收器架構  12
2.3.1 M-QAM解調變原理  12
2.3.2 16-QAM接收端系統架構  13
2.4 GMSK解調變接收器架構  14
2.4.1 GMSK解調變原理  14
2.4.2 GMSK和MSK解調的原理  16
2.5 接收機之濾波器結構  16
2.5.1 升餘弦濾波器(Raise Cosine Filter)  16
2.5.2 高斯濾波器(Gaussian Filter)  21
2.6 接收機結構和錯誤機率  22
2.6.1 匹配濾波器(Match Filter)  22
2.6.2 錯誤機率(BER)  23
第三章 軟體定義無線電之多模態解調變器設計  26
3.1 多模態解調架構與原理  26
3.2 多模態解調器之各個方塊設計  29
3.2.1 直接數位頻率合成(DDFS)  29
3.2.2 升餘弦脈波整型濾波器(Raised Cosine Pulse Shaping Filter)  30
3.2.3 半週期正弦波濾波器(Half-Sine Pulse Shaping Filter)  32
3.2.4 解映射方塊  33
第四章 多模態解調變系統之時序驗證與模擬結果  35
4.1 多模態解調變系統之各元件硬體設計  35
4.1.1 多模態解調變硬體元件配置  35
4.1.2 直接數位頻率合成  35
4.1.3 升餘弦脈波整型器和半週期正弦脈波整形器  38
4.1.4 積分器  41
4.1.5 決策元件  42
4.1.6 解映射方塊  43
4.2 多模態解調變系統之硬體實現  43
4.2.1 多模態解調變硬體  44
4.2.2 多模態解調變系統之訊號空間與位元錯誤率  46
第五章 結論與未來展望  57
5.1 結論  57
5.2 未來展望  58
參考文獻  59

參考文獻

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