基于FPGA的北斗QPSK信號調制器設計

在解調部分，通過NCO進行數字下變頻，經過抽取，CIC濾波器進行濾波，Costas環進行載波同步，最后解調處數據，通過串口輸出顯示。數字下變頻模塊主要由NCO和混頻器組成。混頻器為8位乘法器，采用Ahera提供的宏功能模塊LPM_MULT，將數據鎖存模塊輸出的8位數據與分別NCO輸出的正交載波進行相乘，乘積結果為一有符號的16位數據。為防止乘法器輸出數據在后面模塊運算處理中發生溢出，同樣在設計中對數據進行了截短處理。CIC濾波器采用三級8倍抽取的積分濾波器與梳狀濾波器并聯。Costas環來估計和校正解調過程中的多普勒頻移。

在測試部分，串口輸入數據是1234FA42342343，串口輸出12 34 FA 42 34 23 43，說明了QPSK調制解調系統的正確性。同時，通過頻譜儀對設計的QPSK調制信號進行觀察，FPGA開發板射頻端口輸出1 561.020 MHz的射頻信號，證明生成的QPSK調制信號在頻率特性、頻譜特性上符合系統設計要求，從而證明了調制信號的正確性，功率密度譜如圖8所示。

5 結束語

北斗衛星導航系統，特別是B1頻段信號，是未來民用的主要信號，因此，頻段信號成為研究熱點，而市場對北斗接收機的需求也會越來越多。為了測試北斗衛星導航接收機的性能，則需要模擬北斗衛星導航系統在各種環境下的真實衛星信號。本文針對北斗信號QPSK調制信號的結構特點，分析了QPSK調制解調的原理，并結合軟件無線電的方法，通過FPGA驗證了系統的可行性和正確性。