m基于FPGA的256QAM调制信号产生模块verilog实现,包含testbench

简介: m基于FPGA的256QAM调制信号产生模块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:

7cf3cd351c7c2fcb21981d03bdfdfbf6_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

将基带导入到MATLAB显示星座图:

d59bd56616077c8b864dc82d5a7a6bc6_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
256QAM调制是一种高阶调制方式,具有较高的传输速率和频谱效率。在数字通信系统中,如何产生256QAM调制信号是一个重要的问题。本文介绍了一种基于FPGA的256QAM调制信号产生方法,该方法通过将基带信号映射到256QAM调制符号上来生成256QAM调制信号。

2.1、问题描述
7a95583226e883710b6c9bb0ed6e6cdf_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

2.2、算法原理

    为了将基带信号映射到256QAM调制符号上,我们可以采用常用的格雷映射方式。具体而言,我们可以将基带信号划分为两个部分:实部和虚部。然后,我们可以将实部和虚部分别映射到5个离散的幅度值中,如下表所示:

幅度值 实部值 虚部值
1 1 1
3 1 3
5 3 1
7 3 3
9 5 1
然后,我们可以将实部和虚部的幅度值组合成256QAM调制符号,如下图所示:

2.3 调制方式

   为了产生256QAM调制信号,我们可以将映射后的调制符号通过带通滤波器进行滤波,然后将滤波后的信号进行混频,得到带载波的256QAM调制信号。具体而言,我们可以使用I、Q两路正弦波作为本地振荡器,将映射后的调制符号乘以相应的正弦波,然后将结果相加,得到带载波的256QAM调制信号。

2.4、实现步骤
将基带信号进行格雷映射,得到实部和虚部的幅度值。

将实部和虚部的幅度值组合成256QAM调制符号。

将256QAM调制符号通过带通滤波器进行滤波。

将滤波后的信号进行混频,得到带载波的256QAM调制信号。

   基于FPGA的256QAM调制信号产生方法,该方法通过将基带信号映射到256QAM调制符号上来生成256QAM调制信号。实验结果表明,该算法可以有效地产生256QAM调制信号,具有较高的传输速率和频谱效率。该算法的实现步骤简单,易于实现,适用于数字通信系统中高速数据传输的场景。未来,我们将进一步探究该算法在实际应用中的性能表现,以期能够更好地满足数字通信系统的需求。

3.Verilog核心程序
```module TEST;

reg clk;
reg rst;
reg start;

wire  [7:0] parallel_data;
wire [15:0]sin;
wire [15:0]cos;
wire signed[19:0]  I_com;
wire signed[19:0]  Q_com;
wire signed[15:0]I_comcos;
wire signed[15:0]Q_comsin;


// DUT
tops_256QAM_mod  top(
   .clk(clk),
   .rst(rst),
   .start(start),
   .parallel_data(parallel_data),
   .sin(sin),
   .cos(cos),
   .I_com(I_com),
   .Q_com(Q_com),
   .I_comcos(I_comcos),
   .Q_comsin(Q_comsin)
   );




initial begin
    clk = 0;
    rst = 0;
    start = 1;
    #10;
    rst = 1;
end

always #5
clk <= ~clk;

integer fout1;
integer fout2;
initial begin
fout1 = $fopen("II.txt","w");
fout2 = $fopen("QQ.txt","w");
end

```

相关文章
|
10天前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的1024QAM基带通信系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR
本文介绍了基于FPGA的1024QAM调制解调系统的仿真与实现。通过Vivado 2019.2进行仿真,分别在SNR=40dB和35dB下验证了算法效果,并将数据导入Matlab生成星座图。1024QAM调制将10比特映射到复数平面上的1024个星座点之一,适用于高数据传输速率的应用。系统包含数据接口、串并转换、星座映射、调制器、解调器等模块。Verilog核心程序实现了调制、加噪声信道和解调过程,并统计误码率。
31 1
|
1月前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的64QAM基带通信系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR
本文介绍了基于FPGA的64QAM调制解调通信系统的设计与实现,包括信号生成、调制、解调和误码率测试。系统在Vivado 2019.2中进行了仿真,通过设置不同SNR值(15、20、25)验证了系统的性能,并展示了相应的星座图。核心程序使用Verilog语言编写,加入了信道噪声模块和误码率统计功能,提升了仿真效率。
44 4
|
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。
|
13天前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的256QAM基带通信系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR
本文介绍了256QAM调制解调算法的仿真效果及理论基础。使用Vivado 2019.2进行仿真,分别在SNR为40dB、32dB和24dB下生成星座图,并导入Matlab进行分析。256QAM通过将8比特数据映射到复平面上的256个点,实现高效的数据传输。Verilog核心程序包括调制、信道噪声添加和解调模块,最终统计误码率。
24 0
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法 异构计算
m基于FPGA的多通道FIR滤波器verilog实现,包含testbench测试文件
本文介绍了使用VIVADO 2019.2仿真的多通道FIR滤波器设计。展示了系统RTL结构图,并简述了FIR滤波器的基本理论,包括单通道和多通道的概念、常见结构及设计方法,如窗函数法、频率采样法、优化算法和机器学习方法。此外,还提供了Verilog核心程序代码,用于实现4通道滤波器模块,包含时钟、复位信号及输入输出接口的定义。
177 7
|
1月前
|
存储 算法 数据处理
基于FPGA的8PSK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
本系统在原有的8PSK调制解调基础上,新增了高斯信道与误码率统计模块,验证了不同SNR条件下的8PSK性能。VIVADO2019.2仿真结果显示,在SNR分别为30dB、15dB和10dB时,系统表现出不同的误码率和星座图分布。8PSK作为一种高效的相位调制技术,广泛应用于无线通信中。FPGA凭借其高度灵活性和并行处理能力,成为实现此类复杂算法的理想平台。系统RTL结构展示了各模块间的连接与协同工作。
51 16
|
1月前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的16QAM基带通信系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR
本项目基于FPGA实现16QAM调制解调通信系统,使用Verilog语言编写,包括信道模块、误码率统计模块。通过设置不同SNR值(如8dB、12dB、16dB),仿真测试系统的误码性能。项目提供了完整的RTL结构图及操作视频,便于理解和操作。核心程序实现了信号的生成、调制、信道传输、解调及误码统计等功能。
42 3
|
6月前
|
编解码 算法 异构计算
基于FPGA的NC图像质量评估verilog实现,包含testbench和MATLAB辅助验证程序
在Vivado 2019.2和Matlab 2022a中测试的图像质量评估算法展示了效果。该算法基于NC指标,衡量图像与原始图像的相似度,关注分辨率、色彩深度和失真。提供的Verilog代码段用于读取并比较两个BMP文件,计算NC值。
|
1月前
|
算法 数据安全/隐私保护 异构计算
基于FPGA的16PSK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
### 简介 本项目采用VIVADO 2019.2进行了十六进制相位移键控(16PSK)算法仿真,结果显示,在SNR=30dB时效果为Tttttttttttttt12,在SNR=20dB时效果为Tttttttttttttt34。系统RTL结构如Tttttttttttttt555555所示。16PSK是一种高效的相位调制技术,能在每个符号时间内传输4比特信息,适用于高速数据传输。其工作原理包括将比特流映射到16个相位状态之一(Tttttttttttttt777777),并通过匹配滤波和决策进行解调。具体Verilog核心程序见完整代码。
36 1
|
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

热门文章

最新文章