超寬帶（UWB）定位系統發(fā)射機基帶的系統設計，功能模塊分解、硬件實(shí)現

3.1.4交織

在實(shí)際的信道中，比特差錯經(jīng)常是成串發(fā)生的。然而，上述的卷積編碼僅在檢測和校正單個(gè)差錯和不太長(cháng)的差錯串時(shí)才有效，對連續突發(fā)的錯誤卻無(wú)能為力。的信道中往往是隨機錯誤和連續突發(fā)錯誤并存的，那么僅采用糾錯技術(shù)來(lái)提高信道傳輸的可靠性并不能取得很好的效果。為了能夠糾正那些連續突發(fā)的錯誤，常常還會(huì )采用交織技術(shù)。

交織是為了在時(shí)域或頻域或者同時(shí)的在時(shí)域、頻域上分布傳輸的信息比特，使得信道的突發(fā)錯誤在時(shí)間上得以擴散，使得譯碼器可以將它們當做隨機錯誤來(lái)處理。經(jīng)常使用的交織器分兩種，一種是分組交織器、另一種是卷積交織器。卷積交織器更適合于連續比特流系統。所以本系統使用的是分組交織器，下面就詳細介紹其原理。

分組交織是針對一組比特進(jìn)行的，該分組中的比特數量稱(chēng)為交織深度，交織深度愈大，對突發(fā)錯誤的糾正能力就越強，然而由于交織在系統上會(huì )引起時(shí)延，而且時(shí)延的長(cháng)短和交織深度成比例，因此交織深度通常取決于系統規定的所能容忍的最大延時(shí)。

交織存儲器實(shí)際上為一行列交織矩陣，它按列寫(xiě)入數據信息，然后按行讀出，或者相反?？梢?jiàn)利用RAM就可實(shí)現分組交織器。例如數據輸入按行寫(xiě)入一個(gè)的RAM中，得到：

（3-4）

然后按列讀出這時(shí)：，即完成了數據的交織。

在本系統中交織深度設置為一個(gè)MB-OFDM符號，標準規定了一個(gè)MB-OFDM符號包含200個(gè)編碼比特，所以交織深度為200，硬件上采用一塊片上雙口RAM作為交織器，系統采用亂序寫(xiě)入數據，順序讀出數據來(lái)實(shí)現交織處理，即按照交織后的地址寫(xiě)入到RAM里，而后再依次讀出。

3.1.5QPSK調制

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)正交相移鍵控，是一種數字調制方式。他利用載波的四種不同的相位來(lái)表征數字信息，每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息，對于輸入的二進(jìn)制數字序列應該先進(jìn)行分組，將每?jì)蓚€(gè)比特編在一起，共有四種組合，即00，01，10，11，其中每一組稱(chēng)為雙比特碼元，這樣的雙比特元通常是按照格雷碼排列的，然后用不同的載波相位去表征他們，它規定了四種載波相位，分別為0°、90°、180°、270°或者（45°、135°、225°、315°），他與載波相位的關(guān)系可以用矢量圖來(lái)表示。

圖3.11 QPSK矢量圖

在QPSK調制中，將輸入的四進(jìn)制比特先映射到一個(gè)復平面上，形成復數的調制符號，然后將其實(shí)部和虛部（該符號的I,Q分量）分別對應調制在互相正交的兩個(gè)載波上（和）。

QPSK可以表示為^[28-29]

（ ） （3-7）

QPSK編碼表映射后的I/Q數據再乘上進(jìn)行歸一化，即得到了調制后的I/Q值，從而實(shí)現了調制。

表3.5 QPSK編碼表

解調器則根據星座圖及接收到的載波信號的相位來(lái)判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。