| 姓名 |
魏誠忠(Cheng-chung Wei)
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畢業系所 |
通訊工程學系 |
| 論文名稱 |
5.3GHz無線網路收發機之基頻電路設計與製作
(Baseband module of 5.3GHz wireless transceiver design and implementation)
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
摘 要
本論文的目的，是基於探討電磁波在室內傳播的效應，架設一套QPSK的基頻調變系統。而其傳輸的資料速度5Mbits/s，載波頻率為65MHz，並配合著前端5.3GHz的射頻電路，整合為一組5.3GHz的無線傳輸系統，以利日後替換模組測試之用。
針對本系統的製作，首先從理論推導到模擬系統，最後到選擇美商Analog Device出的AD9853這顆QPSK modulator，以滿足本文所要求的系統規格。
AD9853具備的功能包括Preamble，Randomizer，Reed-Solomom Encoder及FIR Digital Filter，其載波的頻段可調，data rate 的速度可調等等，均是透過I2C的介面控制來完成，本論文藉由單晶片的控制來達成。 |
| 摘要(英) |
Abstract
In this thesis，we propose the design and implementation
of a QPSK modulator for a wireless Lan system which’s carrier frequence is 65MHz ,data rate is 5MHz。And then Intergrate baseband modulator with IF and RF module。Due to the modulization design method,this system provides a test platform for the individual IC design module in the future.
To implement the QPSK system，base on system simulation，we choose a chip AD9853 which is manufactured by Analog Device to achieve our system。
The AD9853 integrates a high speed direct-digital synthesizer (DDS), a high performance, high speed digital -to-analog converter (DAC), digital filters and other DSP functions onto a single chip, to form a complete and flexible digital modulator device.
The function of AD9853 can be programmed，We setup it according to its and program it by I2C communication algorithm which uses PIC(peripheral interface controller)16F877 to implement。 |
| 關鍵字(中) |
★ 四相位鍵移
★ 基頻 |
關鍵字(英) |
★ QPSK |
| 論文目次 |
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 背景與研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 章節簡介 2
第二章 系統架構與分析 4
2.1 系統架構 4
2.2 基頻調變系統 5
2.2.1 QPSK調變原理 5
2.2.2 QPSK傳送端系統架構 12
2.2.3 QPSK接收端系統架構 20
第三章 QPSK系統的模擬分析 22
3.1理想QPSK系統模擬 22
3.1.1系統模型建立 22
3.1.2參數設定 24
3.1.3模擬結果分析 25
3.2 AWGN通道下的模擬 28
3.2.1 AWGN 通道下系統模型建立與參數設定 28
第四章 電路製作與量測分析 30
4.1 電路使用元件規格介紹 30
4.1.1 QPSK Modulator規格介紹 30
4.1.2 PIC16F877規格介紹 35
4.2 I2C通訊協定 40
4.3 電路製作與結果量測 44
4.3.1 QPSK電路 44
4.3.2 I2C韌體流程圖 46
4.3.3 I2C波形量測 47
4.3.4 QPSK信號量測結果 51
第五章 結論與未來展望 57
5.1 結論 57
5.2 未來展望 57
參考文獻 58
圖 目
【圖2-1】 5.3GHz收發系統的架構圖 5
【圖2-2】 格雷碼編碼的星狀圖 8
【圖2-3】 QPSK相位星狀圖 9
【圖2-4】 QPSK與BPSK的功率頻譜密度[2] 11
【圖2-5】 QPSK傳送端區塊圖 12
【圖2-6】 有限頻寬傳輸系統模型方塊圖 13
【圖2-7】 理想的奈奎司特通道的頻域響應 16
【圖2-8】 理想的奈奎司特通道的時域響應 17
【圖2-9】 升餘弦脈衝頻域響應， 值分別為0,0.5,1.0 18
【圖2-10】 升餘弦脈衝時域響應， 值分別為0,0.5,1.0 19
【圖2-11】 QPSK有限頻寬傳送端區塊圖 20
【圖2-12】 典型QPSK接收端的區塊圖 21
【圖3-1】 QPSK理想系統模型 23
【圖3-2】 取樣頻率設定圖 24
【圖3-3】 System_View理想系統模型 25
【圖3-4】 PN-sequence波形圖 26
【圖3-5】 65MHz QPSK信號頻譜圖 26
【圖3-6】 QPSK輸入訊號及調變信號比較圖 27
【圖3-7】 QPSK信號星狀圖 27
【圖3-8】 QPSK系統在AWGN通道下系統模型 28
【圖3-9】 QPSK信號星狀圖 29
【圖4-1】 AD9853 function block diagram 31
【圖4-2】 AD9853角位圖 33
【圖4-3】 AD9853資料路徑之取樣頻率區塊圖 35
【圖4-4】 AD9853 Evaluation Board控制程式 36
【圖4-5】 PIC16F877內部功能架構圖 38
【圖4-6】 PIC16F877角位圖 39
【圖4-7】 PIC16F877內部I2C主控模組內部架構圖 39
【圖4-8】 有關PIC16F877 I2C模組之相關暫存器內容 40
【圖4-9】 I2C架構圖 41
【圖4-10】 主控傳送模式下的7位元元格式 43
【圖4-11】 主控接收模式下的7位元元格式 43
【圖4-12】 起使狀態及終止狀態波形圖 43
【圖4-13】 QPSK電路規劃圖 44
【圖4-14】 QPSK的實際電路layout圖 45
【圖4-15】 QPSK電路實體圖 45
【圖4-16】 I2C控制韌體流程圖 46
【圖4-17】 I2C控制信號時序圖 47
【圖4-18】 I2C起使狀態波形圖 48
【圖4-19】 傳輸資料波形圖 49
【圖4-20】 非確認位元和終止狀態波形圖 49
【圖4-21】 量測系統 51
【圖4-22】 PN-sequence波形圖 53
【圖4-23】 QPSK星狀圖 54
【圖4-24】 QPSK符號眼狀圖 54
【圖4-25】 QPSK符號眼狀圖 55
【圖4-26】 QPSK信號頻譜圖 55
【圖4-27】 QPSK信號頻譜圖 56
表 目
【表2-1】 QPSK信號間距特性 8
【表4-1】 AD9853 function description 32
【表4-2】 AD9853功能設定 50
【表4-3】 向量分析儀設定參數 52
【表4-4】 量測數據比較表 56 |
| 參考文獻 |
參考文獻
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[2]Bernard Sklar, ”Digital communication, Fundamentals and Application”, Prentice Hall,2001
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[4]John B. Anderson, ”Digital Transmission Engineer”, John B. Anderson, Prentice Hall
[5]Charles Chien, ”Digital Radio Systems on a chip”, Kluwer Academic Publisher,2001
[6]繆紹剛、黃嘉淵，”System View通訊系統模擬使用入門”，全華科技圖書公司
[7]Microchip Technology Inc. ”Microchip PIC16F87x data sheet”
[8]何信龍、李銀雪，”PIC16F87X快速上手”，全華科技圖書公司
[9]Elanix, ”QPSK Transmitter and Receiver Simulation using Ideal Compoment”,Systemview AN121B
[10]John Prokis, “Digital Communication”, McGraw Hill
[11]Microchip Technology Inc. “MSSP Module for Master I2C
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[12]Philips Semiconductor “ THE I2C-BUS SPECIFICATION VERSION
2.1 JANUARY 2000”
[13]Agilent technology,” HP89441 Vector Analysis User’s Guide”
[14]Agilent technology,”ESG4433 User’s Guide”
[15]Agilent technology,”PN 89400-8 Using Vector modulation analysis in the intergration,troubleshooting,and design of digital RF communication systems”
[16]Agilent technology,”PN 89400-14A 10 steps to a perfect digital demodulation measurement”
[17]劉家展，”高速無線資料傳收機之系統設計分析與實現”，南台科技大學，民91年 |
| 指導教授 |
陳錕山(Kun-Shan Chen)
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審核日期 |
2003-7-2 |
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