摘 要
正交幅度调制解调QAM(quadrature amplitude modulation and emodulation)频谱利用率，功率利用率高以增强抗干扰性能，是一种高效的数字调制解调方式。他在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高数据传输、卫星通信等领域被广泛应用。DDS技术的实现依赖于高速、高性能的数字器件。，根据需要方便地实现各种比较复杂的调频、调相和调幅功能。DDS 是从相位的概念出发进行频率合成的一项新型技术。本文简要介绍了DDS 的工作原理，提出了一种选用Altera 公司新发布崭新体系的大容量Cyclone系列FPGA来实现DDS 系统的核心部分的设计方案。并用QUARTUSⅡ6.0 波形仿真。实验结果表明，通过各种优化措施，设计开发的DDS 系统，达到了预期的目的，具有较高的性价化。AD9761是完成双通道，高速，10bit CMOS DAC。AD9761主要应用于超带宽通信，I和Q路信息在传输时处理。该论文是基于FPGA的QAM实现，用VHDL语言对QAM调制过程进行编程，主要是QAM星座图映射和DDS信号源模块。对输入信息先经过星座图映射来控制DDS来产生相应幅度，相位的数字已调信号。该过程要使用Quartus II这软件，和下载芯片Cyclone。由芯片输出的信号通过D/A转换，该电路使用AD9761芯片。然后通过低通输出就是我们想得到的已调的QAM信号。
关键词：QAM；VHDL；DDS；QAM星座图；Quartus II；AD9761；数字调制解调；Cyclone；D/A转换
目 录
引言………………………………………………………………………………………………1
1 Quartus软件介绍……………………………………………………………………2
1.1编译增强特性提高设计效率…………………………………………………………2
1.2 在设计周期的早期就对I/O引脚进行分配和确认………………………………2
1.3 功率分析和优化…………………………………………………………………………2
1.4 存储器编译器……………………………………………………………………………2
1.5 支持CPLD、FPGA和基于HardCopy的ASIC………………………………………2
1.6 使用全新的命令行和脚本功能自动化设计流程…………………………………3
1.7 Quartus II的功能特性………………………………………………………………3
1.8 Quartus II 综合………………………………………………………………………3
2 数字调制技术…………………………………………………………………………5
2.1 数字调制的优点………………………………………………………………………6
2.2 数字调制的基本形式…………………………………………………………………6
2.3 数字调制的三种形式…………………………………………………………………6
2.4 QPSK调制技术……………………………………………………………………………6
2.5 PSK调制与解调原理……………………………………………………………………7
2.5.1 PSK调制信号的功率普密度和带宽………………………………………………9
3 QAM原理…………………………………………………………………………………10
3.1 QAM调制解调原理………………………………………………………………………10
3.2 16QAM调制器模块的VHDL实现………………………………………………………18
3.2.1 信号源模块……………………………………………………………………………18
3.2.2 16进制星型QAM(16-level Star QAM)以及模块………………………………20
4 DDS介绍…………………………………………………………………………………25
4.1 DDS的基本原理…………………………………………………………………………26
4.2 DDS性能特点……………………………………………………………………………28
4.3 DDS的FPGA实现方案…………………………………………………………………29
5 16QAM调制的FPGA实现……………………………………………………………32
6 结论………………………………………………………………………………………36
谢辞……………………………………………………………………………………………37
参考文献……………………………………………………………………………………38
附录……………………………………………………………………………………………39
