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摘 要：先分析了8PSK 的软解调原理，针对最优的对数似然比（LLR）运算复杂度较高的特点，选用了相对简化的最大值（MAX）算法作为可编程逻辑门阵列（FGPA）硬件平台实现方案。随后，通过QUARTUS II 仿真平台对8PSK 软解调器进行了硬件描述语言（VHDL）的设计实现和功能仿真，并通过与LDPC 译码模块级联在Altera 公司的STratix II 系列FPGA 芯片上完成最终测试。通过与MATLAB 仿真结果进行比较，验证上述简化8PSK 软解调器设计的正确性和可行性。

　　0 引言

　　随着卫星通信服务业的发展，人们对服务质量的要求越来越高。2003 年，卫星数字视频广播（DVB-S2）系统采用了高效的低密度奇偶校验码（LDPC），提高了大约30%的带宽效率。众所周知，卫星通信系统中常用LDPC 与BCH 级联的前向纠错编码来获得较高的性能，为了达到这种性能要求，接收信号在解调部分需要使用软解调，因此在高阶调制系统（例如8PSK）中，需要一种合适的，简单易实现的软解调技术来对接收信号进行解映射。在传统的无线通信系统设计中，对数似然比（LLR）算法作为性能最优算法常被用于软判决技术中，然而由于该算法的复杂度过高，涉及到多次对数与指数运算，不适合于硬件实现，因此，很多简化软判算法相继出现。其中最大值（MAX）算法在LLR 算法的基础上简化了指数和对数运算，其硬件实现复杂度与LLR 相比大大降低，同时相比LLR 算法性能损失较小。因此，在通信系统硬件设计中，通常选用MAX 算法作为一种合适的软解调算法对接收信号进行软解调。

　　这里首先分析了8PSK 软解调算法的复杂度以及MAX算法的基本原理，并在Altera 公司的Stratix II 系列FPGA芯片上实现了此软解调硬件模块，同时与LDPC 译码模块进行了联合验证。通过软硬件验证和分析表明，此设计在运算复杂度、吞吐量、最终误码性能上取得很好的折中。

　　1 8PSK 软解调原理

　　8PSK 的调制星座图如图1 所示，每个符号代表三个比特， 式（1）表示经过高斯白噪声信道后接收信号的概率密度函数，式（2）描述了星座图上每个星座点的值，Si 代表该星座图上1 到8 个星座点。

图1 8PSK 调制星座

关键词： FPGA 8PSK 软解调