QPSK调制技能在数字通讯调制技能中占有非常重要的位置，将通讯技能与FPGA结合是现代通讯技能发展的一个必然趋势。QPSK技能具有抗干扰功能强、误码功能好、频谱使用率高级长处，现在广泛应用于数字通讯、数字视频播送、数字卫星播送等范畴。文中详细介绍了QPSK技能的作业原理，完结QPSK调制、解调的体系规划方案，并经过VHDL言语编写调制解调程序，经过QuartusⅡ软件对模块和程序进行仿真，并经过引脚确定，下载到FPGA芯片EP1K30TC144-3中，软件仿真和硬件验证成果表明了该规划的正确性和可行性。
1 依据FPGA的QPSK调制解调体系规划
四进制肯定移相键控(QPSK或4PSK)使用载波的四种不同相位来表明数字信息。因为每一种载波相位代表两个比特信息，因而每个四进制码元可用两个二进制码元的组合来表明(常被称为双比特码元)，一般用格雷码摆放。调制解调的完成原理框图如图1所示。由图1可知，电路主要由分频器和四选一开关等组成，分频器对外部时钟信号进行分频和计数，并输出4路频率相同而相位不同的相干数字载波信号;晶振及分频、移相电路别离送出调相所需的4种不同相位的载波，依照串/并改换器输出双比特码元的不同，逻辑选相电路输出相应相位的载波。四选一开关是在基带信号的操控下，对4路载波信号进行选通，输出数字QPSK信号。但这还不是真实的QPSK信号，需要在FPGA器材外部加一个D/A改换器，将输出转化为模拟信号。
因为QPSK信号能够看作两个载波正交2PSK信号的组成。对QPSK信号的解调能够选用与2PSK信号相似的解调办法进行解调，一般情况下选用相干解调，得到较好的解调作用。2 QPSK数字调制器仿真
QPSK信号发生的两种办法有相位挑选法和正交调制法，在该规划中咱们选用相位挑选法，详细联系如表1所示。
输入时钟信号clk及使能信号start，当start为高电平时才进行QPSK调制，输入基带信号进行串/并改换。基带信号x由一路信号变为两路并行信号，改换后别离为a信号和b信号，则ab信号构成两位并行信号yy，改换后的yy值如表1所示。时钟信号进入八分频计数器q进行分频得到4种不同相位的载波。载波相位为45°、135°、225°、315°的4种载波。四选一开关依据信号yy值，挑选载波对应相位进行输出，可得到已调信号Y。如表1所示，当yy值为“0”，挑选输出对应的载波f3；当yy值为“01”，挑选输出对应的载波f2；当yy值为“10”，挑选输出3对应的载波f1;当yy值为“11”，挑选输出对应的载波fo，即终究挑选输出的载波波形就构成调制信号Y。当start为高电平时，进行调制，当输入的基带信号为1011 00 01 10 11 10 00 00 00，仿真成果如图2所示，挑选相位别离为315°，45°，225°，135°，315°，45°，315°，225°，225°，225°。QPSK调制结构体的VHDL程序如下：
3 QPSK数字解调器仿真
依据解调原理，MPSK解调电路的VHDL模型如图1所示，输入时钟信号clk及使能信号start，当start为高电平时才进行MPSK解调，输入已调信号x，设输入相位为225°，315°，45°，225°，135°，315°，45°，315°，225°，225°，225°，315°的载波波形，将一个信号周期分红4份，高电平权值别离为0，0、0、0.低电平权值别离1、1、2、3，如表2所示。
由图1可知，当调制信号x为低电平时，译码器1依据计数器q值。送入加法器XX相应的数据。经过重复的运算后，当q值为0和1时，加法器xx再将运算成果送到寄存器。译码器2依据yy数据经过译码，输出2位并行信号YYY。如表2所示，中心信号yy与YYY的联系为：5对应“00”;3对应“01”；2对应“10”，4对应“11”。并行信号YYY进行并/串转化后得到Y值。终究完成了相位为225°的载波，对应输出Y值为“00”相位为135°的载波，对应输出Y值为“01”;相位为315°的载波，对应输出Y值为“10”；相位为45°的载波，对应输出Y值为“11”。sta rt信号为高电平时开端解调信号，输出成果(y)为0010 11 00 01 10 11 10 00 00 00 10，仿真成果如图3所示。
4 结束语
本文依据VHDL方法完成了QPSK数字调制解调电路的规划，经过QuartusII软件建模对程序进行仿真，并经过引脚确定，下载到FPGA芯片EP1K30TC144—3中，软件仿真和硬件验证成果表明了该规划的正确性和可行性，比照传统的电路规划有着显着的长处，简化规划，下降硬件电路的复杂性，并因为选用FPGA芯片，提高了规划的灵活性和可移植性，减小硬件规划的复杂性，便于移植保护和晋级的特色。如为了避免相位含糊现象，选用差分编码，选用QDPSK调制解调体系，只需更改软件程序即可。
