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