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：

将基带导入到MATLAB显示星座图：

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

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：

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

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。

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

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。

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

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;

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

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

```