0 引言

8PSK调制由于采用了8相位区分符号，且能够支持较高的数据速率，因而使其成为从GPRS到第三代移动通信的过渡性技术方案之一。这种调制技术能够充分利用现有的GSM资源。因为它除了采用现有的GSM频率外，同时还利用了大部分现有的GSM设备，而且只需对网络软件及硬件做一些较小的改动，就能够使运营商向移动用户提供(诸如互联网浏览、视频电话会议和高速电子邮件传输等)无线多媒体服务，也就是说，该技术可在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。

1 基带数字8PSK调制原理

由于8PSK调制技术主要采用8种相位来表示3bit码元的23种状态。因此，8PSK调制信号可用下式表示：

其中，θ是受调制的相位，它共有8种不同的取值。

在调制中，首先应对输入的二进制码流进行分组，即每3个码元一组。这样，输入的码元共有8中不同的组合，然后用8种不同相位的载波去调制它们，其调制星座图如图1所示。

2 3π／8-8PSK基带调制流程

EDGE目前采用的调制方式为3π／8-8PSK调制，调制符号速率为270.833 ksymb／s，相应调制比特速率为812.5 kbit／s。根据GSM05.04(V 8.0.0)协议对8PSK调制方式的规定，可将基带调制过程分为三个简单8相位调制、符号旋转、成型滤波器滤波等三个步骤。经步骤1、步骤2作用后所得的调制矢量，再经过脉冲成型滤波器的滤波后，即可得到基带调制信号。

2.1 符号映射

设{di}为输入调制比特序列，用8PSK调制方式首先将调制比特di映射成8PSK符号，应遵循如下规律：

 

其中，l可由表1给出。

2.2符号旋转

由于8PSK信号幅度不是恒定的，因此，被调制信号将不再保持恒定幅度，它必须能够从任何起点到达任何相位位置。这意味着8-PSK信号的幅度变化很大，这给RF放大器带来了较大压力，而且可能会导致进一步失真。通过8PSK设计的增强功能，即3π／8旋转则能够降低较大的幅度变化。所以，经过符号映射后的符号，应再按照F式进行3π／8弧度的符号旋转：

 
 

2.3脉冲成形

第三步是进入脉冲成形滤波器。按照GSM规范05.04，该滤波器是线性化的GMSK脉冲滤波器，可认为是线性化的高斯滤波器。脉冲成形FIR滤波器可利用IP CORE来实现。

3 8PSK调制的FPGA设计

整个8psk调制系统可以分为分频器(提供不同的时钟)、burst数据提取、符号映射、符号旋转、IQ分离、脉冲成形滤波、DAC变换、以及射频调制等几个模块。其中前面的6个模块可全部在FPGA里面实现。图2所示是8PSK调制的结构原理图。

下面是8PSK调制的核心代码：

4仿真实验

首先，可使用全0序列进行调制，生成的iq信号是相差的正弦波。从signal tap抓取的数据波形如图3所示。图4所示是发随机序列调制的基带波形。

最后，通过DAC后，再经过RF7832芯片调制到950 MHz频率，即可得到正常的8PSK调制星座图。图5所示是用频谱分析仪提取的星座图。

5结束语

大规模可编程逻辑器件FPGA具有静态可重复编程和运行速度快等特点，因而在通信中有着广泛的应用。本设计采用Altera公司的stratixⅡ系列芯片EP2S30F672C5，并在QuartusⅡ6.0开发环境用verilog语言实现8PSK调制。从实验结果可以看出，本文设计的8PSK调制，性能良好，完全符合设计要求。

作者：雷红，陈建春(西安电子科技大学 电子工程学院，陕西 西安 710071)