超寬帶（UWB）定位系統發射機基帶的系統設計，功能模塊分解、硬件實現
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4.1.4信道編碼
在MB-OFDM-UWB系統中根據不同的碼率有不同的編碼方式，卷積編碼模塊根據MCU模塊輸出的碼率控制信號RATE來控制編碼方式，系統中涉及到兩種碼率進行卷積編碼，1/2碼率編碼和3/4碼率編碼，因此在實現方式上采用約束長度為7，碼率為1/2的卷積編碼器，這樣1/2碼率可以直接由卷積編碼器生成，3/4碼率可以在1/2碼率卷積編碼的基礎上進刪余操作得到。
1/2碼率的卷積編碼生成多項式是
（4-1）
（4-2）
可以使用移位寄存器來實現，將卷積編碼輸出放入緩存，然后根據控制信號，選擇卷積碼輸出時鐘將刪余后數據輸出或直接輸出。
圖4.11 信道編碼模塊框圖
對工程文件進行綜合、布局布線后仿真，得到如圖4.12所示結果。
圖4.12 信道編碼模塊仿真結果
其中 RATE是待處理數據傳輸速率，跟據它來選擇不同的速率編碼，當RATE=5’b00111時，表示當前為3/4碼率編碼，輸出時鐘是輸入時鐘的4/3倍。
使用ChipScope觀測得到結果如圖4.13所示。通過仿真結果和在線測試結果的對比，可以驗證設計的正確性。
圖4.13 信道編碼在線測試結果
4.1.5交織
在交織模塊中，使用雙口塊RAM對數據進行分組交織，在硬件實現上，本文使用Xilinx公司提供的IP核 Dual Port Block Memory 5.0來實現雙口塊RAM功能，模塊框圖如圖4.14所示
圖4.14 Dual Port Block Memory模塊框圖
Dual Port Block Memory 5.0 IP核具有兩套完全獨立的數據線、地址線、和讀寫控制線，并允許兩個系統同時對其進行隨機性的訪問。
圖4.15 交織模塊框圖
對工程文件進行綜合、布局布線后仿真，得到如圖4.16所示結果。
圖4.16 信道編碼模塊仿真結果
使用Chipscope添加觀察信號采樣時鐘、觸發信號和待觀察信號，重新綜合、布局布線生成bit文件，下載到目標板后用ChipScope進行在線測試，得到觀測結果如圖4.17所示。通過仿真結果和在線測試結果的對比，可以驗證設計的正確性。
圖4.17 信道編碼模塊在線測試結果
4.1.6QPSK調制
在MB-OFDM-UWB系統中，在進行IFFT之前要對數據做QPSK調制，即將編碼和交織過后的二進制數據序列映射到復數星座上，其本質就是將串行數據轉換為并行數據輸出。程序實現時，將串行輸入數據存入一個兩位的緩存中，再根據緩存中的值進行映射。映射后的數據格式為8位：一位符號位，一位整數位，六位小數為，負數用補碼表示，主要代碼如下：
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對工程文件進行綜合、布局布線后仿真，得到如圖4.19所示結果。與使用ChipScope進行在線測試結果相比較，結果完全相同，驗證了設計的正確性。
圖4.19 QPSK模塊仿真結果
圖4.20 QPSK模塊在線測試結果
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