[发明专利]一种基于FPGA的超高速APSK调制方法及调制系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)APSK映射和成形滤波：并行输入数字基带信号并进行APSK映射，映射后输出APSK映射的符号，再对APSK映射的符号进行成形滤波，输出APSK映射和成形滤波后的数据信号；

(2)正交调制：对APSK映射和成形滤波后的数据信号进行正交载波调制后输出APSK正交载波调制信号；

其中，所述成形滤波包括：

a、对APSK映射后的每个符号进行单符号映射，将APSK映射后的符号中的每个符号分别分解映射为K个分解映射符号序列；

b、对APSK映射后的符号分解映射后产生的分解映射符号序列进行叠加处理，依次输出成形滤波后的数据信号。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：并行输入所述数字基带信号的数据比特流，并将所述数据比特流的每组数据比特分别映射为APSK星座图上的一个符号；随后对映射后的符号采用n倍采样速率进行采样，n为大于2的整数；采样后输出APSK映射的I路信号及Q路信号的符号序列。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，所述成形滤波具体为：每次输入N个符号，对该N个符号进行单符号映射及叠加处理，处理后输出第一个符号成形滤波后的值，并再输入第N+1个符号，对更新后的N个符号再次进行单符号映射及叠加处理，输出第二个符号成形滤波后的值，以此类推，直至完成所有APSK映射后的符号的成形滤波。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，所述单符号映射具体为：每个符号通过查找单符号映射表分解映射为一组长度为K的分解映射符号序列。

5.根据权利要求4所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，所述单符号映射的步骤包括：将单符号映射表中的各数据值进行预先计算并存储在FPGA中；查找所述单符号映射表得到长度为K的分解映射符号序列；

其中，单符号映射表中的各数据值的计算过程为：将每个符号的K个单个成形滤波抽头系数分别与该符号经APSK映射后的幅度级数值进行相乘，相乘后的K个乘积即为查找映射表中存储的分解映射值，该K个乘积值作为映射查找表的输出数据存入FPGA的RAM中，每个符号对应的数据比特序列即为该符号映射查找表的地址；

其中，单个成形滤波抽头系数根据成形滤波的滤波函数进行预先计算，APSK映射后符号的幅度级数值也预先存储在RAM中。

6.根据权利要求5所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，所述叠加处理进一步包括：所述N个符号分解映射后的分解映射符号序列分别进行相邻符号的两两相加，第一次两两相加的结果再进行相邻结果两两相加，以此类推，最终算出N个符号分解后的分解映射符号值的叠加结果；

其中，叠加时依以下规则进行，第一层相邻符号的分解映射符号序列叠加时，第j+1个符号的分解映射序列相比第j个符号的分解映射序列向后顺延n位后再相加，得到K+n个值，第二层叠加时相邻两序列中的后一个序列向后顺延2n位再叠加，以此类推，直至N个符号的分解映射序列叠加完成；

叠加结果的第1～K个值即为N个符号中的第1个符号成形滤波后的符号序列值。

7.根据权利要求2所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：

采用与采样频率一致的频率产生正弦和余弦载波信号，并对正弦和余弦载波信号分别简化处理为正弦离散序列和余弦离散序列；所述I路信号与正弦离散序列相乘得到I路信号序列，所述Q路信号与余弦离散序列相乘得到Q路信号序列，所述I路信号序列与Q路信号序列相加后输出APSK正交载波调制信号。

8.根据权利要求7所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，所述简化处理具体为：将所述正弦载波信号离散化为以0、1、0、-1为周期的离散数字序列，该离散数字序列周期与所述正弦载波信号相同；将所述余弦载波信号离散化为以1、0、-1、0为周期的离散数字序列，该离散数字序列周期与所述余弦载波信号相同。

9.根据权利要求1或7所述的基于FPGA的超高速APSK调制方法，其特征在于，对所述APSK正交载波调制信号进行D/A转换，得到APSK调制信号。