m基于FPGA的带相位偏差QPSK调制信号相位估计和补偿算法verilog实现,包含testbench

简介: m基于FPGA的带相位偏差QPSK调制信号相位估计和补偿算法verilog实现,包含testbench

1.算法仿真效果

本系统进行Vivado2019.2平台的开发,其中Vivado2019.2仿真结果如下:

54549848452ea1745b0f496b5d22e779_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
afb79f1564f47a41122ddd2d5bb4b66f_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

将FPGA的仿真结果导入到matlab中,对比星座图,如下所示:

58649b83fad77c852058b2f28794d7e7_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
31f46bfab4e3121a6b531e3962b15094_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

2.算法涉及理论知识概要
相位偏差是数字通信系统中常见的问题,在QPSK调制通信系统中也同样存在。相位偏差可能导致误码率的增加和系统性能下降。因此,相位偏差的估计和补偿是数字通信系统中一个重要的问题。本文提出了一种基于V&V算法的带相位偏差QPSK调制信号相位估计和补偿方法,提高QPSK调制通信系统的性能。

2.1、问题描述
在QPSK调制通信系统中,接收信号可以表示为:

e3f10a7e03be6663e8eb65efd47ee02d_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png
8aa6e983d126d19dde28adfd92b209ab_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

3.Verilog核心程序

TQPSK TQPSKU(
.i_clk  (i_clk),
.i_rst  (i_rst),
.i_clkSYM(i_clkSYM),
.i_dat  (i_dat),
.o_Idiff(o_Idiff),
.o_Qdiff(o_Qdiff),

.o_Ifir (o_Ifir_T),
.o_Qfir (o_Qfir_T),
.o_cos  (o_cos_T),
.o_sin  (o_sin_T),
.o_modc (o_modc_T),
.o_mods (o_mods_T),
.o_mod  (o_mod_T)
);




//QPSK相位估计和补偿
RQPSK_phase_est RQPSKU(
.i_clk  (i_clk),
.i_rst  (i_rst),
.i_clkSYM(i_clkSYM),
.i_med  (o_mod_T[25:10]),
.o_cos  (o_cos_R),
.o_sin  (o_sin_R),
.o_modc (o_modc_R),
.o_mods (o_mods_R),
.o_Ifir (o_Ifir_R),
.o_Qfir (o_Qfir_R),
.o_I_phase(o_I_phase),
.o_Q_phase(o_Q_phase),
.o_phase(o_phase)
);
reg writeen;
initial
begin
    writeen = 1'b0;
    i_clk = 1'b1;
    i_clkSYM=1'b1;
    i_rst = 1'b1;
    #1600
    i_rst = 1'b0;

    #100
    writeen = 1'b1;
end
相关文章
|
1月前
|
监控 算法 数据安全/隐私保护
基于三帧差算法的运动目标检测系统FPGA实现,包含testbench和MATLAB辅助验证程序
本项目展示了基于FPGA与MATLAB实现的三帧差算法运动目标检测。使用Vivado 2019.2和MATLAB 2022a开发环境,通过对比连续三帧图像的像素值变化,有效识别运动区域。项目包括完整无水印的运行效果预览、详细中文注释的代码及操作步骤视频,适合学习和研究。
|
6月前
|
算法 异构计算
m基于FPGA的MPPT最大功率跟踪算法verilog实现,包含testbench
该内容包括三部分:1) 展示了Vivado 2019.2和Matlab中关于某种算法的仿真结果图像,可能与太阳能光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)相关。2) 简述了MPPT中的爬山法原理,通过调整光伏电池工作点以找到最大功率输出。3) 提供了一个Verilog程序模块`MPPT_test_tops`,用于测试MPPT算法,其中包含`UI_test`和`MPPT_module_U`两个子模块,处理光伏电流和电压信号。
69 1
|
2月前
|
算法 测试技术 开发工具
基于FPGA的QPSK调制解调系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR
该系统在原有的QPSK调制解调基础上,新增了高斯信道和误码率统计模块,验证了不同SNR条件下的QPSK误码性能。系统包括数据生成、QPSK调制与解调等模块,使用Vivado 2019.2进行仿真,展示了SNR分别为15dB、10dB、5dB和1dB时的误码情况。系统采用Verilog语言实现,具有高效、可靠的特点。
51 3
|
4月前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的MSK调制解调系统verilog开发,包含testbench,同步模块,高斯信道模拟模块,误码率统计模块
升级版FPGA MSK调制解调系统集成AWGN信道模型,支持在Vivado 2019.2中设置不同SNR仿真误码率。示例SNR值从0到15,结果展示解调质量随SNR提升。MATLAB仿真验证了MSK性能,图片显示了仿真结果。 ### 理论概要 研究聚焦于软件无线电中的MSK调制解调,利用Verilog实现。MSK是一种相位连续、恒包络的二进制调制技术,优点包括频谱效率高。系统采用无核设计,关键模块包括调制器、解调器和误码检测。复位、输入数据、中频信号等关键信号通过Verilog描述,并通过Chipscope在线观察。
101 6
基于FPGA的MSK调制解调系统verilog开发,包含testbench,同步模块,高斯信道模拟模块,误码率统计模块
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法 图形学
告别3D高斯Splatting算法,带神经补偿的频谱剪枝高斯场SUNDAE开源了
【5月更文挑战第26天】SUNDAE,一种结合频谱剪枝和神经补偿的高斯场方法,已开源,解决了3D高斯Splatting的内存消耗问题。SUNDAE通过建模基元间关系并剪枝不必要的元素,降低内存使用,同时用神经网络补偿质量损失。在Mip-NeRF360数据集上,SUNDAE实现26.80 PSNR和145 FPS,内存仅为104MB,优于传统算法。然而,其计算复杂性、参数优化及对其他3D表示方法的适用性仍有待改进。代码开源,期待进一步研究。[论文链接](https://arxiv.org/abs/2405.00676)
51 2
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法
m基于深度学习的QPSK调制解调系统频偏估计和补偿算法matlab仿真
MATLAB 2022a中展示了基于深度学习的QPSK调制解调系统频偏估计和补偿算法仿真结果。该算法运用神经网络模型实时估计并补偿无线通信中的频率偏移。QPSK调制将二进制信息映射到四个相位状态,解调通常采用相干解调。深度学习算法通过预处理、网络结构设计、损失函数选择和优化算法实现频偏估计。核心程序生成不同SNR下的信号,比较了有无频偏补偿的误码率,显示了补偿效果。
82 1
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法
m基于深度学习的16QAM调制解调系统频偏估计和补偿算法matlab仿真
在MATLAB 2022a中进行的算法仿真展示了16-QAM调制信号的频偏补偿效果。通过深度学习技术估计和补偿频偏,以改善通信系统的解调精度。核心程序包括信号生成、噪声添加、深度学习相位估计以及解调过程,比较了有无频偏补偿时的误码率性能。在不同信噪比条件下,应用深度学习的频偏补偿能有效降低误码率,提高通信质量。
117 1
|
26天前
|
算法 安全 数据安全/隐私保护
基于game-based算法的动态频谱访问matlab仿真
本算法展示了在认知无线电网络中,通过游戏理论优化动态频谱访问,提高频谱利用率和物理层安全性。程序运行效果包括负载因子、传输功率、信噪比对用户效用和保密率的影响分析。软件版本:Matlab 2022a。完整代码包含详细中文注释和操作视频。
|
11天前
|
算法 数据挖掘 数据安全/隐私保护
基于FCM模糊聚类算法的图像分割matlab仿真
本项目展示了基于模糊C均值(FCM)算法的图像分割技术。算法运行效果良好,无水印。使用MATLAB 2022a开发,提供完整代码及中文注释,附带操作步骤视频。FCM算法通过隶属度矩阵和聚类中心矩阵实现图像分割,适用于灰度和彩色图像,广泛应用于医学影像、遥感图像等领域。
|
12天前
|
算法 调度
基于遗传模拟退火混合优化算法的车间作业最优调度matlab仿真,输出甘特图
车间作业调度问题(JSSP)通过遗传算法(GA)和模拟退火算法(SA)优化多个作业在并行工作中心上的加工顺序和时间,以最小化总完成时间和机器闲置时间。MATLAB2022a版本运行测试,展示了有效性和可行性。核心程序采用作业列表表示法,结合遗传操作和模拟退火过程,提高算法性能。