多模多制式调制信号发生技术
编者按： 摘要：随着通信行业以及数字技术的不断发展，市场上经常需要多模通信信号或多制式数字调制信号发生器，本文介绍了采用软件无线电思想，基于“DDR2+FPGA+DAC+DDS+宽带调制器”的硬件结构的信号发生装置，实现了TD-SCDMA、WCDMA、TD-LTE、FDD-LTE等多模信号以及BPSK、QPSK、OQPSK、DQPSK、8PSK、16QAM、32QAM、64QAM、2FSK、4FSK、GMSK等数字调制信号的发生，能很好满足现代信号模拟的实际需求。 1 引言
PN码产生单元主要在时钟的作用下可以不断地产生原始的二进制伪随机序列，然后将产生的伪随机序列进行编码及映射，以QPSK为例，每两个二进制编码构成一个码元，即为{(00),(01),(10),(11)}四种状态，再映射为星座图上的相位点，如IQ两路幅度分别用9位补码表示，则为hex{(1ff1ff)，(1ff0ff)，(0ff1ff)，(0ff0ff)}，用IQ的幅值来表示信号的矢量位置。QPSK星座图见图4。
由于映射产生的是矩形脉冲信号，信号幅度的突变也会使其占用的频带很宽，不利于传输，造成符号间干扰，导致接收机在检测一个符号时发生错误的概率增大，需要设计脉冲成形滤波器，而各种滤波器可以通过有限脉冲响应数字FIR滤波器来实现，因为FIR滤波器有两大优点：
(1)单位脉冲响应h(n)有限长，长度为N的h(n)系统函数
，H(z)在z平面有(N-1)个零点，原点z=0是(N-1)阶重极点而无其它极点，因而是稳定的;
(2)在满足一定条件下(单位脉冲响应奇对称或偶对称)，保证严格的线性相位。
它的基本算法是一种乘法-累加运算，即不断地输入样本x(n)，经过z-1延时后，再进行乘法-累加，最后输出滤波结果y(n)。其实现流程和输出表达式如下所示。
式中，ai为滤波因子;x(n)表示滤波器在n时刻的输入;y(n)为n时刻的输出。
由图6可知FIR滤波器主要由一些延时器、乘法器和加法器等组成，其频响的调整由滤波因子来控制。滤波因子可以通过对滤波器频响采样后经过反傅立叶变换来得到，滤波因子的物理意义是滤波器频响在时域上的反映，在该设计中可以利用MATLAB进行仿真，得到各种滤波类型(RC、RRC、GAUSS)、不同滚降系数(0.20-1.00)的滤波因子。滤波因子可以根据用户需求和通信制式选用。
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