Khôi phục sóng mang và giải điều chế QAM 6.1 Tổng quan
6.4Giải điều chế QAM sử dụng phương pháp tương quan
Để thuận lợi cho việc tính toán, tôi phát triển hệ thống được biểu diễn bởi hình 6.6, hệ thống này được thiết kế để phù hợp với việc tính toán, xét tương quan ký hiệu.
Hình 6.6: Hệ thống giải điều chế QAM sử dụng phương pháp tương quan
Bộ A/D: Dữ liệu thu được sẽ được lấy mẫu bằng bộ A/D với xung nhịp có
thể thay đổi được. Do có thể điều chỉnh được nhịp lấy mẫu AD nên ta có thể thay đổi số lượng mẫu mỗi ký hiệu để tạo thuận lợi cho bộ tính tương quan.
Khối chuyển đổi nhị phân sang phẩy động: Khối này đã được miêu tả chi
tiết ở chương 4. Do dữ liệu đẩy ra từ khối A/D là dữ liệu nhị phân số, trong khi quá trình xử lý trên FPGA của hệ thống đòi hỏi tính toán các số rất lớn, các số nhị phân, số nguyên thông thường không thể đáp ứng được nên khối nhị phân sang phẩy động sẽ chuyển đổi các số nhị phân sang khuôn dạng dấu phẩy động để toàn bộ các phép toán của các khối bên trong sẽ hoàn toàn được tính toán thông qua khối xử lý dấu phẩy động FPU.
Khối xét tương quan: Khối này đã được mô tả chi tiết ở chương 5, nhiệm
vụ của khối này là tìm đúng điểm bắt đầu và kết thúc của ký hiệu để có thể tạo ra xung nhịp ký hiệu chuẩn bằng khối khôi phục xung nhịp. Dữ liệu chuẩn từ khối khôi phục xung nhịp sẽ là dữ liệu đồng bộ mà cả hệ thống dựa vào để đồng bộ các khối vào nhau và giải điều chế.
A/D Chuyển đổi nhị phân sang phẩy động Xét tương quan Khôi phục xung nhịp Quay 90 độ Tạo lại sóng mang Bộ tích phân Bộ tích phân I Q Xung nhịp lấy mẫu
Khối tạo lại sóng mang, khối quay 90 độ: Hai khối này có nhiệm vụ tạo
lại sóng mang sin và sóng mang cos dựa trên cơ sở nhịp đồng bộ của khối khôi phục xung nhịp. Sau đó, các sóng mang sẽ được nhân tín hiệu vào để tạo ra tín hiệu các kênh I,Q. Bộ tích phân có vai trò như một bộ lọc thông thấp, sẽ khử đi các thành phân xoay chiều, giữ lại thành phần một chiều chính là vị trí của điểm chòm sao trên các kênh I, Q đó.
Kết luận
Trong khóa luận này, tôi tiến hành thiết kế một bộ điều chế và giải điều chế QAM-16 trên FPGA. Trước khi xây dựng trên FPGA, tôi đã tiến hành thiết kế, mô phỏng hệ thống của mình trước trên Matlab. Sau khi xem xét, lựa chọn giữa nhiều kỹ thuật khác nhau, tôi nhận thấy, kỹ thuật khôi phục nhịp ký hiệu lấy nền tảng là kỹ thuật tương quan là phù hợp nhất, có thể thực hiện được nền tôi đã tiến hành thiết kế, xây dựng hệ thống của mình trên cơ sở của kỹ thuật tương quan.
Sau khi đã thiết kế, mô phỏng hệ thống thành công trên Matlab, tôi đã tiến hành xây dựng trên FPGA. Bộ điều chế đã được xây dựng thành công trên FPGA, tín hiệu QAM đã được phát ra trên nhiều băng tần số khác nhau và có thể quan sát được trên dao động ký. Đối với bộ giải điều chế, khối tính toán dấu phẩy động để thực hiện các phép tính cơ bản đã được xây dựng thành công. Nhờ có khả năng tính toán nhanh và mạnh của khối này, bộ giải điều chế sẽ sớm được hoàn thiện.
Hướng phát triển tiếp theo của đề tài:
- Tiếp tục hoàn thiện khối giải điều chế QAM
- Nghiên cứu, triền khai QAM 1024 với tần số ký hiệu cao - Kết hợp FFT/IFFT để phát đa sóng mang.