基于FPGA的1024QAM基带通信系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR

1.算法仿真效果

vivado2019.2仿真结果如下（完整代码运行后无水印）：

 

设置SNR=40db

 

 

 

将数据导入matlab显示星座图：

 

 

 

设置SNR=35db

 

 

 

将数据导入matlab显示星座图：

 

 

 

仿真操作步骤可参考程序配套的操作视频。

 

2.算法涉及理论知识概要

       1024QAM是一种高级调制方式，可以携带更多的信息位（10比特/符号），从而实现更高的数据传输速率。然而，这也带来了更高的误码率（BER）要求和更复杂的信号处理需求。FPGA由于其可编程性和高性能，成为实现这种复杂调制的理想平台。1024QAM调制将输入的10比特映射到一个复数平面上的1024个不同的星座点之一。每个星座点的位置由输入比特决定，且分布在二维平面上。

 

 

 

基于FPGA的1024QAM基带通信系统通常包含以下几个模块：

 

数据接口：负责数据的输入输出。

串并转换：将串行数据转换为并行数据。

星座映射：将输入数据映射到星座点。

调制器：生成IQ信号。

解调器：从接收到的信号中恢复IQ信号。

星座检测：检测最接近的星座点。

并串转换：将并行数据转换为串行数据。

3.verilog核心程序

	// DUT
tops_1024QAM_mod  top(
	   .clk(clk),
	   .rst(rst),
	   .start(start),
	   .parallel_data(parallel_data),
	   .sin(sin),
	   .cos(cos),
	   .I_com(),
	   .Q_com(),
	   .I_comcos(I_com),//基带方式输出，即实际通信中的复数模式
	   .Q_comsin(Q_com)
	   );
    
    
//加入信道
//实部
awgns awgns_u1(
    .i_clk(clk), 
    .i_rst(~rst), 
    .i_SNR(i_SNR), //这个地方可以设置信噪比，数值大小从-10~50，
    .i_din(I_com), 
    .o_noise(),
    .o_dout(I_Ncom)
    );  
//虚部    
awgns awgns_u2(
    .i_clk(clk), 
    .i_rst(~rst), 
    .i_SNR(i_SNR), //这个地方可以设置信噪比，数值大小从-10~50，
    .i_din(Q_com), 
    .o_noise(),
    .o_dout(Q_Ncom)
    ); 
     
tops_1024QAM_demod  top2(
	   .clk(clk),
	   .rst(rst),
	   .start(start),
	   .I_Ncom(I_Ncom),
	   .Q_Ncom(Q_Ncom),
	   .I_comcos2(I_comcos2),
	   .Q_comsin2(Q_comsin2),
	   .o_Ifir(o_Ifir),
	   .o_Qfir(o_Qfir),
	   .o_sdout(o_sdout),
	   .flag_reg(flag_reg)
	   );  
	   
//6个bit同时统计误码率	   
wire signed[31:0]o_error_num1;
wire signed[31:0]o_total_num1;
Error_Chech Error_Chech_u1(
    .i_clk(clk), 
    .i_rst(~rst), 
    .i_trans(parallel_data), 
    .i_rec(o_sdout), 
    .o_error_num(o_error_num1), 
    .o_total_num(o_total_num1)
    );  
 
assign o_total_num = o_total_num1;
assign o_error_num = o_error_num1;  
	   
	   
	   
endmodule