Hårdvarubaserade SOQPSK-algoritmer : En VHDL-implementation av algoritmer för att modulera & demodulera SOQPSK-signaler

Sammanfattning: Beroende på i vilken miljö man har tänkt att använda trådlös kommunikation behöver man hitta en modulationsteknik som passar under rådande förhållanden. I början på 1980-talet utvecklade den Amerikanska militären en modulationsteknik som kallas för Shaped BPSK (SBPSK) avsedd att tillämpas i kommunikationslänkar med satelliter. Vidareutveckling av SBPSK ledde sedan fram till en förbättrad variant kallad Shaped Offset QPSK (SOQPSK). På senare år har denna modulationsteknik börjat användas i civila tillämpningar och vidareutvecklats ytterligare för att ge den än bättre prestanda. År 2004 antogs SOQPSK som en modulationsteknik i den internationella flygplanskommunikationsstandarden, IRIG-106. Versionen av SOQPSK som antogs i IRIG-106 har flera bra egenskaper som t. ex. dess spektraltäthet. Detta gör denna typ av modulationsteknik lämpad för kommunikationslänkar med bl.a. flygplan, satelliter och rymdsonder (‘deep-space’). Målet med examensarbetet har varit att implementera algoritmer för att skicka och ta emot SOQPSK-modulerade signaler. Dessa algoritmer skulle utvecklas i VHDL för att sedan syntetiseras och programmera en FPGA. Uppgiften har givits av Syncore Technologies AB i Linköping. Arbetet har resulterat i fungerande implementationer både i mjukvara och hårdvara. Hårdvarulösningen är verifierad att klara bithastiheter upp till 30 Mbit/s. Teoretisk information om allmän modulering/demodulering och specifikt kring SOQPSK behandlas i rapporten. Uppbyggnaden av en teoretisk sändar- och mottagarmodell utformad för SOQPSK-kommunikation beskrivs också i rapporten för att ge en bättre helhetsbild av implementationen som utförts. Arbetets syfte är att ligga till grund för Syncore AB som utvecklar en kom- munikationslänk med SOQPSK-kompatibilitet.