论文总字数：18497字

摘 要

数字调制解调技术是软件无线电的关键技术之一。对于数字调制解调技术的研究，不仅可以进—步提高数字通信系统能力，而且在未来的通信系统中有着非常广阔的应用前景。所以，DPSK调制解调技术的研究具有十分重要的意义。

本文对DPSK数字调制解调技术的原理进行了深入的研究，并给出系统的设计框图。DPSK解调部分主要包括升余弦滤波器、基于DPSK同步字时间和频率同步估计、集成的频率判决反馈检测器偏移跟踪能力和基于决策指导方案的时钟偏移估计块四部分。

通过Matlab编程实现蓝牙4.0的π/4-QDPSK接收过程的仿真，最后还对整个系统进行了性能仿真，给出了系统的误码率、误包率和丢包率特性。 实验结果表明，通过不断改变天线功率来调节误码率，以使得误码率趋于零，从而得到正确的接收信号。

关键词：蓝牙 Matlab DPSK解调

Abstract

Digital modem technology is one of the key technologies of software radio. For the study of digital modulation and demodulation techniques, not only into - further enhance the ability of digital communication systems, and has a very broad application prospects in future communications systems. Therefore, the study DPSK modulation and demodulation technology has very important significance.

In this paper, the principle of DPSK modulation and demodulation of digital technology in-depth study, and gives a block diagram of the system design. DPSK demodulation section includes a raised cosine filter, synchronization is estimated based on DPSK sync word time and frequency, integrated decision-feedback detector offset frequency tracking ability and decision-directed scheme based on the clock offset estimation block of four parts.

Bluetooth 4.0 Simulation by Matlab programming π / 4-QDPSK reception process, and finally the whole system performance simulation, the system bit error rate, packet error rate and packet loss rate characteristics. Experimental results show that, by changing the antenna to adjust the power error rate, so that the error rate tends to zero, thereby obtaining a reception signal correctly.

Keywords: Bluetooth； Matlab； DPSK demodulation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外的研究现状 1

1.3 本文所做的工作 2

第二章 接收机前端 4

2.1接收机前端概述和模块框图 4

2.2 滤波器 4

2.2.1 128抽头FIR复合滤波器（CXF） 4

2.2.2 级联4抽头FIR滤波器（ITF） 7

2.2.3 性能 7

2.3 直流估计和补偿 8

2.3.1 算法描述 8

2.3.1 定点特性 9

2.4 频移补偿(FSC) 9

2.4.1 算法描述 9

2.4.2 定点特性 10

2.5 接收机前端特点 11

第三章DPSK接收概述和框图 17

3.1 DPSK接收核心的概述 17

3.2 升余弦滤波（RRC） 17

3.2.1 算法描述 17

3.2.2 定点特性 18

3.3 DPSK定时估计（TE） 18

3.3.1 算法描述 18

3.3.2 定点特性 19

3.4 DPSK精细频偏估计（FOR） 19

3.4.1 算法描述 20

3.4.2 定点特性 21

3.5 DPSK解调判决反馈检测器（DFD） 22

3.5.1 信号模型 22

3.5.2 算法描述 23

3.5.3 定点特性 24

3.6 时钟偏移估计和补偿（COC） 26

3.6.1 算法描述 26

3.6.2 定点特性 28

第四章 /4-QDPSK仿真 17

4.1 发送已调制信号 17

4.2 选出的DPSK信号 17

4.3 升余弦滤波器输出信号 18

4.4 定时估计和频偏补偿后的信号 18

4.5 DPSK解调信号 19

4.6定点算法与浮点算法接收性能比较 19

第五章 总结与展望 17

5.1 总结评价 17

5.1 展望 17

参考文献 17

致 谢 19

第一章 绪论

1.1 引言

软件无线通信的发展从上世纪90年代开始到现今，一直呈上升的状态，它的规模也在不断扩大，运用的范围也越来越广泛。随着无线电及通信技术的发展，在数据信息传递方式上，已经逐渐由无线传输取代有线传输。涉及无线技术及个人连接接入的蓝牙技术，在上世纪80年代中期，其基本思想就已萌发。但由于当时蓝牙的标准、技术及市场前景等的不确定因素，而未成气候^[1]。

然而由于移动通信及网络的迅速发展，也给蓝牙技术的发展带来了新的商机与市场前景，从而刺激了蓝牙技术的真正诞生，现在蓝牙技术的发展势头十分令人触目^[2]。蓝牙的出现是基于数据通信和移动通信技术高速发展的结果，现代信息社会走过了计算机时代、互联网时代，全球通信网络基础设施已初步形成^[18]。由于蓝牙技术具有普及应用与普遍服务的能力，所以它不仅局限于信息通信世界，也可遍及等多种产业领域。

现代信息社会，蓝牙技术以保证每个人、每件智能设备都能够随时随地、方便地连接到网络上为目标，它定位在现代通信网络的最后10米，像一种无处不在的、数字化的神经末梢一样，把现有的各种信息化设备在近距离内连接起来^[3]。蓝牙这一名词几乎遍布全球每一角落，人们认为这将是一个值得投入、并可能获得丰厚回报的新技术领域。也许这就是未来蓝牙技术发展的重要市场基础^[7]。

1.2 国内外的研究现状

软件无线电作为未来通信的一个发展方向，世界各国都在进行积极的研究。在国外，1994年爱立信公司毅然独自发起了一个目的在于找到一种相对来说成本比较低廉与功耗比较低的空中接口的一种研究。研究是为了找到一种可以不用繁杂线缆来连接不同通信设备的新的连接方式，但是这只是众多研究目的中的一小部分，最主要的目的是解析出到底有多少种不同的设备可以连接到蜂窝网中。1998年，东芝、IBM、爱立信联合诺基亚与因特尔这四家公司联合成立了蓝牙特殊利益集团，简称SIG。

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