《电子技术应用》
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毫米波自适应调制解调器的FPGA设计实现
2020年电子技术应用第12期
张 健1,高泽峰1,吴倩文1,周志刚2
1.杭州电子科技大学,电子信息学院,浙江 杭州310018;2.中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海200050
摘要: 毫米波通信链路是5G/6G以及无线专网的重要传输技术,自适应调制解调器可以对抗雨衰等环境影响,有效保障通信链路质量。利用System generator和Vivado等工具在FPGA实现并验证了适应于毫米波通信链路的自适应调制解调模块,支持BPSK-4096QAM的7种调制方式,实现时延小于18个时钟周期,并保证误信率在低于10-5情况下,可依据信道测量和信令指令进行自动切换。
中图分类号: TN911.3
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200503
中文引用格式: 张健,高泽峰,吴倩文,等. 毫米波自适应调制解调器的FPGA设计实现[J].电子技术应用,2020,46(12):116-120,133.
英文引用格式: Zhang Jian,Gao Zefeng,Wu Qianwen,et al. Implementation and verification of adaptive modem for MMW communication link[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(12):116-120,133.
Implementation and verification of adaptive modem for MMW communication link
Zhang Jian1,Gao Zefeng1,Wu Qianwen1,Zhou Zhigang2
1.School of Electronic Information,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018,China; 2.Shanghai Institute of Microsystems and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China
Abstract: Millimeter wave(MMW) communication link is an important transmission technology of 5G/6G and wireless private network. Adaptive modem can resist environmental influences such as rain attenuation and effectively guarantee the quality of communication link. In this paper, the system generator, Vivado and other tools were used to realize and verify the adaptive modem module adapted to MMW communication link on FPGA, which supported seven modulation modes of BPSK to 4096QAM, realized the time delay less than 18 clock cycles, and could be automatically switched according to channel measurement and signaling instructions in the condition of ensuring the SNR is below 10-5.
Key words : millimeter wave communication;adaptive modem;QAM;system generator

0 引言

    随着人们对移动通信技术要求的不断提高,5G技术应运而生。作为5G的重要传输技术,毫米波通信具有高带宽、高传输速率以及极强的抗干扰性能等显著优势。相较优势而言,毫米波通信还存在严重影响通信链路性能的三大因素:路径损耗、大气吸收特性以及雨水衰减特性[1-2]。在对抗衰落特性的研究中,主要的方法有自适应功率控制技术、自适应分级接收技术、自适应时分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)技术以及自适应信道估计技术。其中自适应信道估计技术包括了自适应编码技术、自适应调制技术等。自适应调制要求在保持系统发射功率不变的情况下,根据信道状态的反馈结果,在较理想的信道状态中,采用高阶调制,保证利用率,在较差的信道条下采用低阶调制,保证可靠性。由此实现在不同信道状态下,应用不同的调制解调模式以保持最佳的吞吐量与误码率性能[3-5]

    本文自适应调制解调器采用正交振幅调制技术(Quadrature Amplitude Modulation,QAM),其具有较高的频谱效率和更强的抗噪声能力,在有线电视网络高速数据传输和卫星通信等领域得到了广泛应用[6-7]




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作者信息:

张  健1,高泽峰1,吴倩文1,周志刚2

(1.杭州电子科技大学,电子信息学院,浙江 杭州310018;2.中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海200050)

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