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基于FPGA的EDSL系统QAM解调器的研究与实现的开题报告
一、题目
基于FPGA的EDSL系统QAM解调器的研究与实现。
二、研究背景与意义
随着通信技术的发展，数字通信技术已经成为现代通信技术的主流，其在通信质量、传输速率、频谱利用等方面均具有明显的优势。其中，QAM调制技术是一种常用的数字通信技术，其具有传输速率高、频谱利用率高的特点，并被广泛应用于各种数字通信系统中。
然而，在实际应用中，由于QAM信号的复杂性，其解调器的实现难度较大。传统的QAM解调器一般采用DSP或单片机等通用处理器实现，但其计算复杂度较高，实现效率较低，同时也不具备一定的灵活性和可重构性。
为此，本研究将探索使用FPGA实现QAM解调器的方案。FPGA作为可编程逻辑器件，具有并行性强、速度快、电路可重构等特点，能够有效提高QAM解调器的实现效率和灵活性，并满足未来数字通信系统对高速、低延迟、低功耗的要求。
三、研究内容
1.QAM信号解调原理研究。
2.基于FPGA的QAM解调器设计与实现。采用VHDL语言对QAM解调器进行设计，实现对不同调制方式的解调，以及符号时钟的提取、载波同步、相位同步等功能。同时，选用高速ADC模块对QAM信号进行采样，实现高速实时解调。
3.系统性能测试与评估。使用MATLAB等模拟工具对QAM信号进行模拟，并将模拟信号通过FPGA实现QAM解调，并对解调后的数据进行误码率、功耗等性能评估。
四、研究方法
本研究将主要采用文献资料研究、理论探究和实验证明的方法，具体包括：
1.文献资料研究：综合调研国内外关于QAM调制技术和FPGA实现QAM解调器的研究现状，在此基础上分析研究QAM解调器的设计方案。
2.理论探究：对QAM信号解调原理进行研究，分析关键技术和算法，确定QAM解调器的关键功能模块，并进行详细的功能设计与实现。
3.实验证明：基于FPGA进行QAM解调器的硬件实现，通过MATLAB等模拟工具产生QAM信号进行硬件实验，得出误码率、功耗等性能指标，并分析实验结果。
五、预期成果
1.对QAM信号解调原理进行深入研究，掌握QAM解调器的设计与实现方法。
2.构建基于FPGA的QAM解调器，实现对不同调制方式的解调，以及符号时钟的提取、载波同步、相位同步等功能。
3.对QAM解调器的性能进行测试与评估，得出其误码率、功耗等性能指标，并与现有解调器进行比较。
4.本课题的研究成果可为数字通信领域提供一种高效、灵活、低功耗的QAM解调器实现方案，具有一定的理论和应用价值。
六、研究计划与进度安排
1.第一年（2021年9月-2022年5月）
（1）文献资料研究和理论探究；
（2）QAM解调器的设计与仿真；
（3）完成中期报告。
2.第二年（2022年6月-2023年3月）
（1）QAM解调器的FPGA实现；
（2）系统测试与性能评估；
（3）撰写论文并进行答辩。
七、参考文献
[1]叶松林,李艳平,韩毅.基于MATLAB和FPGA的QAM调制译码设计[J].电子科技,2013,26(4):356-360.
[2]夏威,王飞,戈成志.QAM调制解调原理及其在数字通信中的研究[J].电子科技,2012,25(2):148-151.
[3]王建华,高榕.基于FPGA的QPSK/QAM解调器设计与实现[J].计算机工程与设计,2016,37(3):756-759.
[4]王叔春,王建平,薛林辉.QAM信号解调技术的研究[J].电子器件,2014,37(4):69-72.