Modulator 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 1. Modulator
Transkrypt
Modulator 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 1. Modulator
Modulator 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 1. Modulator 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation). Modulacji mogą podlegać równocześnie dwa, a nawet wszystkie trzy parametry: amplituda, częstotliwość i faza. Szczególne znaczenie praktyczne ma równoczesna modulacja amplitudy At i fazy t . Ze wzoru na kosinus sumy wynika wówczas możliwość przedstawienia takiego sygnału sinusoidalnego w postaci sumy dwóch składowych: kosinusowej i sinusowej x I Q t=x I tcos t−Q t sin t=ℜ{x t exp j t} gdzie składowe x I = At cos t , synfazową i kwadraturową, natomiast x Q =At sin t nazywamy odpowiednio składowymi x t =x I t jx Q t = At exp j t sygnałem równoważnym w paśmie podstawowym. O obu czynnikach cos ωt, sin ωt mówimy że są w kwadraturze. Taki rodzaj modulacji nazywamy więc modulacją kwadraturową(QAM-Quadrature Amplitude Modulation). Wzór opisujący modulację QAM jest następujący: si t= 2 E0 2 E0 a i cos 2 f c t b sin 2 f c t T T i gdzie: si-sygnał zmodulowany E0 – energia sygnału o najniższej amplitudzie ai, bi – pary niezależnych liczb całkowitych pobranych z tablicy konstelacji fc – częstotliwość nośnej t – czas 1 Modulator 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) Powyższy diagram konstelacji można przedstawić w postaci macierzy: [ ] −3,3 −1,3 1,3 3,3 −3,1 −1,1 1,1 3,1 {a i , bi }= −3,−1 −1,−1 1,−3 3,−1 −3,−3 −1,−3 1,−3 3,−3 2 Modulator 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 2. Zadania: • zaimplementować modulator 16QAM, obudować modulator w komponenty niezbędne do generowania sygnału (pamięć z danymi, przetwornik C/A) • dokonać syntezy układu dla płyty prototypowej Spartan-3E Starter Kit (Xilinx XC3S500-E Spartan-3E FPGA) • przeprowadzić symulację behawioralną oraz Post-Route Simulation • zaobserwować na oscyloskopie przebieg zmodulowanego sygnału • zaobserwować w sygnale składową synfazową(I) oraz kwadraturową(Q) • wyniki przedstaw prowadzącemu 3. Sprawozdanie W sprawozdaniu należy zamieścić: • informacje jakie zasoby układu i w jakich ilościach wykorzystane są przez projekt • kod VHDL opisujący modulator 16QAM wraz z komponentami opisanymi w języku VHDL • przebiegi symulacji behawioralnej oraz Post-Route kodera/dekodera • przebiegi otrzymane z oscyloskopu • opis wprowadzania danych do zaimplementowanego układu i odczytywania wyników 3