基于DSP的调制与解调技术综述
基于DSP的调制解调原理及过程设计
目录第4章 CDMA2000 CDMA2000 反向信道编码与译码反向信道编码与译码.................................................................................... 2 4.1 CDMA2000反向信道编码.................................................................................................. 2 4.1.1 CRC 编码................................................................................................................ 2 4.1.2 4.1.2 卷积编码卷积编码............................................................................................................... 3 4.1.3 4.1.3 交织编码交织编码............................................................................................................... 5 4.2 CDMA2000反向信道译码.................................................................................................. 6 4.2.1 4.2.1 去交织去交织................................................................................................................... 6 4.2.2 4.2.2 维特比译码维特比译码........................................................................................................... 6 4.2.3 4.2.3 去去CRC 比特......................................................................................................... 10 第5章 CDMA2000反向信道调制与解调...................................................................................... 11 5.1 5.1 反向信道调制反向信道调制................................................................................................................. 11 5.1.1 Walsh 码正交调制............................................................................................. 11 5.1.2 5.1.2 长长PN 码的扩频................................................................................................... 13 5.1.3 I 路和路和 Q Q 路导频路导频 PN PN 序列正交相位扩展.......................................................... 15 5.1.4 QPSK 的调制算法................................................................................................ 18 5.2 5.2 反向信道解调反向信道解调................................................................................................................. 21 5.2.1 I 路和路和 Q Q 路导频路导频 PN PN 序列正交相位解扩.......................................................... 21 5.2.2 5.2.2 长码解扩长码解扩............................................................................................................. 21 5.2.3 Walsh 码正交解调.............................................................................................. 22 5.2.4 QPSK 的解调算法................................................................................................ 22 第4章 CDMA2000 CDMA2000 反向信道编码与译码反向信道编码与译码4.1 CDMA2000反向信道编码CDMA CDMA 反向业务信道反向业务信道（RTC RTC））用于呼叫过程中向基站传输用户数据和信令信息。
基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术研究的开题报告
基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术研究
的开题报告
一、研究背景
软件无线电调制解调技术是近年来快速发展的一种技术，它可以利用现代数字信号处理技术实现无线通信中的信号调制、解调和信号处理等功能。
而基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术的实现，可以实现高速、高效、精准的信号处理，从而提高无线通信的质量和效率。
因此，研究基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术，具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容
本文将研究基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术的相关理论和应用。
具体研究内容包括：
1. DSP硬件设计的基本原理和方法
2. 软件无线电调制解调技术的原理和方法
3. 基于DSP硬件设计的QAM调制解调器设计
4. 基于DSP硬件设计的OFDM调制解调器设计
5. 软件实现调制解调技术的性能评价
三、研究方法
本文将采用文献综述和实验研究相结合的方法，从理论和实践两个方面进行深入研究。
具体研究方法包括：
1. 文献综述：对基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术的相关理论和应用进行全面的文献梳理和综述，分析其发展趋势和研究现状。
2. 实验研究：设计基于DSP硬件的QAM和OFDM调制解调器，进
行性能测试和比较分析。
并对软件实现调制解调技术的性能进行评价。
四、研究意义
本文的研究成果具有以下意义：
1. 对于基于DSP硬件设计的软件无线电调制解调技术进行深入研究，可以提高软件无线电调制解调技术的实现效率和性能。
2. 研究成果可以为无线通信领域的技术创新和应用提供有力的理论
和技术支持。
3. 在国内外相关领域具有一定的学术和实践价值。
基于DSP软件无线电解调算法
频谱分析等都可以采用信号处理算法来实现。
本节着重以DSP解调算法为例，介绍软件无线电接收机中信号处理算法的DSP实现。
1．软件无线电解调算法通用模型软件无线电的几乎所有功能都将用软件来实现，解调也不例外。
软件无线电的解调一般采用相干解调的方法。
数字相干解调的方法从原理上讲和模拟相干解调是一样的。
常见于模拟解调电路的相干解调法(指用一个同相同频的本地载波去相干解调)，当同频同相不满足时，解调输出会严重失真。
例如，在移动通信中，接收的信号受到严重衰落时，提取出来的载波质量往往达不到要求，特别是在多普勒效应等引起的偏频环境下更是如此。
由于正交解调法在一定程度上能克服以上弱点，因此，软件无线电中的解调一般采用数字正交解调法。
正交调制法产生的调制都能用正交解调法解调，而且一般调制都能用正交调制法进行，也就是说，正交解调法从理论上说可以对几乎所有的调制样式进行解调。
图5-12所示的数字正交变换通用模型显示了ADC采样后的数字序列S(n)和两个正交的本振序列cos(ωcn)和sin(ωc，n)相乘，再通过低通滤波器来实现正交解调过程。
尽管调制样式多种多样，但实质上调制不外乎用调制信号去控制载波的某一个(或几个)参数，使这个参数按照调制信号的规律变化的过程。
载波可以是正弦波或脉冲序列，以正弦波为载波的调制叫做连续波调制。
这里只讨论连续波调制信号的解调。
对于连续波调制，已调信号的表达式为：调制信号可以分别“寄生”在已调信号的振幅A(n)、频率ω(n)和相位θ(n)中，相应的调制就是调幅、调频、调相这三类熟知的调制方式。
由于频率和相位有着一定的关系，为了便于分析，可以将式(5-1)改写为这就是我们所希望得到的同相和正交两个分量，根据XI(n)、XQ(n)，就可以对各种调制样式进行解调，三大解调算法如下：在利用相位差分计算瞬时频率，即ƒ(n)=φ (n)-φ (n-1)时，由于计算φ (n)要进行除法和反正切运算，这对于非专用数字处理器来说是复杂的，在用软件实现时也可以用下面的方法来计算瞬时频率ƒ(n)：上式就是利用xI(n)、xQ(n)直接计算ƒ(n)的近似公式。
DSP技术综述
DSP技术综述班级：7学号：姓名：【摘要】数字信号处理（DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
它是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。
本文概述了数字信号处理技术的发展过程，分析了DSP处理器在多个领域应用状况，介绍了DSP的最新发展，对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。
【Abstract】:Digital signal processing (DSP) is the one who is widely used in many disciplines involved in many areas of emerging disciplines. It is a through the use of mathematical skills execution conversion or extract information, to deal with real signal method, these signals by digital sequence said.This paper outlines the development of digital signal processing technology, processes, analyzes the DSP processor, application status in many areas, introduced the latest developments in DSP, digital signal processing technology for the future development prospects.【关键词】数字信号处理；DSP平台；DSP发展趋势【Key words】Signal digital signal processing ; DSP platform ; the development trend of DSP一、DSP技术的发展历程DSP的发展大致分为三个阶段：1.在数字信号处理技术发展的初期（二十世纪50-60年代），人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。
dsp原理及技术
dsp原理及技术DSP（Digital Signal Processing）原理及技术一、概述DSP，即数字信号处理，是指利用数字计算机或数字信号处理器（DSP芯片）对模拟信号进行采样、量化、编码、数字滤波、数字调制和解调等一系列算法和技术的处理过程。
本文将介绍DSP的基本原理和技术。
二、DSP的基本原理1. 信号采样与量化在DSP系统中，模拟信号首先要经过采样和量化过程转换为数字信号。
采样是指将连续的模拟信号在时间上离散化，量化则是将采样后的信号在幅度上离散化。
2. 数字信号的编码与解码编码是将模拟信号的采样值转换为二进制代码，使其能够被数字计算机或DSP芯片进行处理。
解码则是将数字信号重新转换为模拟信号。
3. 数字滤波技术数字滤波是DSP中一项重要的技术，用于对信号进行频率分析和去除干扰。
常见的数字滤波器包括FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR （无限脉冲响应）滤波器等。
4. 数字调制与解调技术数字信号在传输过程中，通常需要进行调制和解调。
调制是将数字信号转换为模拟信号，解调则将模拟信号还原为数字信号。
常见的数字调制方式包括ASK（振幅键控）、FSK（频移键控）和PSK（相移键控）等。
三、DSP的应用领域1. 通信领域DSP在通信领域中有着广泛的应用，如无线通信、数字电视、音频处理等。
DSP的高效处理能力和灵活性使得通信系统能够更好地实现信号处理、噪声抑制、编解码等功能。
2. 视频与音频处理在视频和音频处理中，DSP能够实现视频压缩编码（如MPEG）、音频解码（如MP3）等技术，提供更高质量、更高压缩率的音视频传输和存储。
3. 图像处理DSP在图像处理中广泛应用于图像滤波、边缘检测、图像增强、数字图像识别等领域。
DSP能够快速高效地处理大量图像数据，提供准确可靠的图像处理结果。
4. 控制系统DSP在控制系统中的应用也十分重要，可用于数字控制环节、算法实时运算以及信号控制等。
DSP的高性能使得控制系统具备更高的精度和更灵活的控制方式。
基于DSP软件无线电数字调制解调技术的应用研究
件 无线 电平 台上 实现 ＦＫ， Ｓ ＱＡ 等 多种 制 式 的 调 制 解调 功 能 ， 过 对 主机 中虚 拟 平 台 的操 作 ， Ｓ ＱＰ Ｋ， Ｍ 通 实现 对 调 制 解调 制 式 的 实 时
选择 和 数 据 测 量的 实时 显 示 ， 并 ＱＰ Ｋ 为例 进 行 了观 察 和分 析 。 Ｓ
Ｌ，燕 Ｊ 、
（ 湖南 文 理 学 院 电 气 学 院 ， 湖南 常德 ４ ５ ０ ） １０ ０
摘 要 ： 系统 主 要 是研 究基 于 软 件 无 线 电 思想 的 调 制 解调 技 术 。在 以 Ｔ 公 司的 Ｔ ３ ０ ６ １ 数 字信 号 处 理 器 （ Ｐ 为核 心 的 软 该 Ｉ ＭＳ ２ Ｃ ７ １ ＤＳ ）
ａ ｎ ｘａ ｐ ｅ ｓａ ｅ ｍ ｌ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｆ ｒ ａ ｉ ； ｙ ｗｏ ｄ ： ｏｔ ｅ ｒｄｏ ＴＭ Ｓ ２ Ｃ６ １ ＤＳ ； ｄ ｌｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｍｏ ｕ ａｉ ｎ ｗａ ３ ０ ７ ； Ｐ ｍｏ ｕａｉ ｎ ｅ ｄ ｌ ｏ １ ｏ ｔ
软 件无 线 电就 是 以 开放 性 、 准 化 、 块 化 的 最 简硬 件 为 平 台 ， 过 加 载 各 种 应 用 软 件 实 现 一 个 具 有 高 度 灵 活 性 、 放 性 的无 标 模 通 开 线 通 信 系统 。 数字 信 号 处理 是 软 件 无 线 电硬 件 平 台实 现 的 关键 技 术 ， Ｄ Ｐ 数 字 信 号 处 理 ） 能对 数 字 信 号 进 行 处理 ， 以 ， 制 而 Ｓ（ 只 所 调 解 调 技术 也 就 成 了软 件 无线 电技 术 研究 的核 心 内容 ， 制解 调 器 的 软件 化 是 软 件 无线 电实 现 开放 性 、 用 性 的 关键 环 节 。 调 通
基于DSP的调制解调原理及过程设计-中国矿业大学徐海学院-信息10-1-邹柯-调制与解调原理框图
Acos wt
载波发生器
b
载波发生器
抽样 二进制 判决
e
位定时
BPSK已调信号
a
带通滤波器
延迟Ts
c
d
低通滤波器 •
b
解调信号
抽样判决 f
e
位定时
输入信号 电平转换
BPSK调制信号
cosct 载波
发生器
调制 Y 调制 Y 调制 Y 调制 Y 调制 Y
读拨码开关值 判断开关值
N 6~10键是否按下？ Y
滤波 下变频
转换
码片同步 载波同步
I路导频PN序列
I路数据流
输入信号 串并 转换
900 相移 四相载波发生器
Q路数据流
Q路导频PN序列
调制信号
I支路
3 低通滤波器 5
已调QPSK信号
1cos ct
压控 振荡器
环路
滤波器
900 相移
Q支路
2 sin ct
4 低通滤波器 6
抽样判决
N
Y
计数加1
判断计数是否>=半个周期正弦波的长度?
Y
解调信号判断为1
N
解调信号判断为0
计数清0
开始
产生一个正弦波 系统初始化
定义抽头多项式系数
反馈值初始化
移位寄存器的值与系数相乘
N=15?
N
Y
从移位寄存器的最后一位输出PN码
结束
开始
读取已调信号 分别与相互正交的载波相乘，得到I、Q两路信号
分别对I、Q两路信号在一个码元周期进行判决，得到同相I和正交相Q两路基带信号 判决信息分别与存储中的PN码模2加运算实现解扩
dsp技术综述论文
题目:数字信号处理（DSP）技术综述作者:李欢摘要:数字信号处理（DSP）相对于模拟信号处理有很大的优越性，表现在精度高、灵活性大、可靠性好、易于大规模集成等方面。
DSP技术已成为目前电子工业领域发展最迅速的技术，在各行各业的应用越来越广泛，在我国的市场全景也越来越广阔，了解和学习DSP技术知识也越来越重要。
本文简要介绍了DSP的发展历史、DSP的特点、DSP技术的应用领域和其在我国的市场前景情况。
关键字:数字信号处理DSP芯片正文:数字信号处理是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并且得到迅速的发展，在过去的二十多年里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需求的信号形式。
数字信号处理是围绕数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。
反过来，数字信号处理的应用有又促进了数字信号处理理论的提高。
而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。
数字信号处理以众多学科理论为基础，它涉及的范围也是极其广泛。
例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。
可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。
数字信号处理的实现方法一般有以下几种：1.在通用的计算机上用软件（如C语言、Fortran）实现；2.在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；3.在通用的单片机（如MCS—51、96系列等）实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制等；4.用通用的可编程DSP芯片实现。
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基于DSP的调制与解调技术综述DSP期末考核报告报告题目：基于DSP的调制与解调技术综述学院信自院班级自动化111学号 ************学生姓名成雷指导教师张果设计时间 2014-2015学年上学期2015年1月1日目录摘要……………………………………………………………错误!未定义书签。
Abstract (2)一、DSP技术概述 (2)二、C54xDSP芯片简介 (4)三、基带调制解调器原理及应用 (5)四、调制与解调原理概述 (5)五、基于C54xDSP调制解调器硬件系统的设计 (7)六、课程总结……………………………………………………错误!未定义书签。
参考文献…………………………………………………………错误!未定义书签。
基于DSP的调制与解调技术综述摘要调制解调器是利用模拟通信网来完成一系列数据通信的关键设备之一。
近些年来，随着科技的快速发展和数据通信业务量的日益增加以及业务范围的不断扩大化，对于Modem的传输速率以及性能指标相应的提出了更高标准的要求。
由于DSP芯片具有有体积小、重量轻、使用灵活方便等优点，同时DSP技术具有数据处理能力强、运行速度快的特点，因此基于DSP技术的调制解调器在通信系统中得到越来越广泛的应用。
本文先简要阐述了C54xDSP系统的结构及工作原理，探讨了C54xDSP技术的优势所在。
随后在论述调制解调器工作原理的基础上，给出了一种基于C54xDSP的通用基带调制解调器的设计。
该调制解调器硬件以C54x DSP芯片为核心，包括FPGA/CPLD、可编程开关电容滤波器、A/D变换器、D/A变换器、编解码器、RS-232异步通信接口电路及时钟电路等。
关键词：基带；调制解调器；DSP；滤波ABSTRACTModem is one of the equipment which uses a communications network to complete a series of data communications. In recent years, with the rapid progress in science and technology and data communication built increasing and business scope of the struggle, for both modems transmission speed and performance indicators corresponding offered a high standard required. DSP chip with advantages of a small size, weight and more convenient use while DSP technology have a strong data processing ability, high running speed, therefore, based on the DSP technology in a communication system modem are increasingly wide application.This paper briefly describes the first c54xdsp system structure and working mechanism, c54xDSP benefits of work. Then the modem works on the basis of giving a general c54xdsp based on the design project with your modem. The modem hardware c54x DSP to chip at the core, including FPGA/CPLD, programmable switch a filter and a d change and d a varied and codec, RS -232 asynchronous communication interface and the electrical circuits.KEY WORDS:Base-band ; Modem ;DSP; Filtering前言二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到普遍的应用。
TMS320C54xDSP 是TI 公司在继TMS320C1X、TMS320C2X 和TMS320C5X 之后推出的16 位定点数字信号处理器。
此系列DSP 芯片运用修正的哈佛结构,数据与程序分开存放,8 条高速并行总线的内部。
片上集成有存储器和在片的外设,和专门用途的硬件逻辑。
功能强大的指令系统,使该芯片具有很高的处理速度和广泛的应用适应性,由于C54xDSP有功耗小、成本低等特点,被广泛应用于移动通信、软件无线电等领域。
本课题介绍的基于C54x DSP 的基带调制解调器应用于软件无线电领域。
Modem中的基带调制解调器的优势在于它有完全的物理互换性能和灵活的系统结构。
一、DSP技术概述数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一种独特的微处理器，它通过数学技巧执行转换和提取信息，来处理和现实信号，这些信号由数字序列表示。
它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。
DSP优点：容易实现集成，可以时分复用，共享处理器；方便调整处理器的系数实现自适应滤波，可用于频率非常低的信号。
其DSP缺点是：需要模数转换；受采样频率的限制，处理频率范围有限；但是其优点远远超过缺点[1]。
由于DSP芯片的问世，使得数字信号处理技术在数据传输领域中的应用更加引起重视。
DSP产业在约40年的历程中经历了三个阶段：第一阶段，DSP意味着数字信号处理，并作为一个新的理论体系广为流行；随着这个时代的成熟，80年代开始DSP 进入了发展的第二阶段，在这个阶段，DSP代表数字信号处理器，这些DSP器件使我们生活的许多方面都发生了巨大的变化； 21世纪DSP发展进入第三个阶段，市场竞争更加激烈，TI及时调整DSP发展战略全局规划，并以全面的产品规划和完善的解决方案，加之全新的开发理念，深化产业化进程。
成就这一进展的前提就是DSP每MIPS价格目标已设定为几个美分或更低。
接下来又催生了第三阶段，这是一个赋能(enablement)的时期，我们将看到DSP理论和DSP架构都被嵌入到SoC类产品中。
内核结构的不断完善，多通道的结构和单指令多重的数据(SIMD)、特大指令字组(VLIM)将在新的高性能处理器中占主导地位，它将是DSP在的未来发展趋势[2]。
DSP 和数字信号处理功能很差的低成本微处理器融合起到了很好的互补作用，同时多数应用中均需要具有智能控制和数字信号处理两种功能，多媒体和互联网的应用需要将进一步加速这一融合过程。
二、 C54xDSP芯片简介TI公司现在主推四大系列DSP中C5000系列（定点、低功耗）：C54X，C54XX，C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗，所以最适合个人与便携式上网以及无线通信应用，如手机、PDA、GPS等应用。
TMS320C54x是为实现低功耗，高性能而专门设计的定点DSP芯片，它的中央处理单元采用优化的哈佛结构，包含1条程序总线，3条数据总线和4条地址总线，具有高度的并行性，且功耗很低。
可满足多种实时嵌入式系统的需要[3]。
C54x属于TI的C5000系列的产品，C54x系列是针对低功耗、高性能的高速实时信号处理而专门设计的定点DSP，广泛应用于无线通信系统中，它的CPU具有下列特征：⑴采用改进的哈佛结构，一条程序总线(PB)、三条数据总线(CB、DB、EB)和四条地址总线(PAB、CAB、DAB、EAB)；⑵ 40bit的算术逻辑单元(ALU)以及一个40bit的移位器和两个40bit的累加器(A、B)，支持32bit或双16bit的运算。
⑶ 17bit×17bit的硬件乘法器和一个40bit专用加法器的组合(MAC)可以在一个周期内完成乘加运算；⑷比较、选择和存储等单元能够加速维特比译码的执行。
⑸专用的指数编码器(EXP encoder)能够在一个周期内完成累加器中40bit数值的指数运算。
⑹单独的数据地址产生单元(DAGEN)和程序地址(PAGEN)产生单元，能够同时进行三个读操作和一个些操作[4]。
DSP技术广泛的应用于语音处理，图像/图形，军事，仪器仪表，自动控制，医疗，家用电器等。
三、基带调制解调器原理及应用调制解调器，即Modem，是计算机与电话线之间进行信号转换的装置，由调制器和解调器两部分组成，调制器是把计算机的数字信号（如文件等）调制成可在电话线上传输的声音信号的装置，在接收端，解调器再把声音信号转换成计算机能接收的数字信号。
它是为数据通信的数字信号在具有有限带宽的模拟信道上进行远距离传输而设计的，它一般由基带处理、调制解调、信号放大和滤波、均衡等几部分组成。
调制是将数字信号与音频载波组合，产生适合于电话线上传输的音频信号（模拟信号），解调是从音频信号中恢复出数字信号。
目前调制解调器主要有两种：内置式和外置式。
内置式调制解调器其实就是一块计算机的扩展卡，插入计算机内的一个扩展槽即可使用，它无需占用计算机的串行端口。
它的连线相当简单。
外置式调制解调器则是一个放在计算机外部的盒式装置，它需占用电脑的一个串行端口，还需要连接单独的电源才能工作，外置式调制解调器的连接也很方便，phone和line的接法同内置式调制解调器。
但是外置式调制解调器得用一根串行电缆把计算机的一个串行口和调制解调器串行口连起来，这根串行线一般随外置式调制解调器配送。
调制解调器的一个重要性能参数是传输速率，56K的调制解调器已经成为市场的主流产品。
CCITT建议调制解调器的V.34标准，其最大的特点是"自适应速率传输"，即在传输过程中，根据当地用户线路的质量好坏，产品有自动调节传输速率的功能，这样能使所在地区线路不佳的联网用户也可以享受到高速传输的连接效果。
而V.37标准具有9600~128000bps信号速率、四线全双工通信方式、同步、单边带调制方式和60~108kHz基群电路等功能；v.42标准具有56000bps信号速率、全双工通信方式、同步和拥有数据压缩及差错控制技术等功能[5]。