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HART C8PSK(Highway Addressable Remote Transducer Coherent8-way sfhit key)协议是HART现场总线的第二代物理层协议,具有兼容HART现场总线第一代物理层协议HART FSK和速度更快的优点。调制解调模块是HART C8PSK协议中最重要的组成部分,本文根据HARTC8PSK协议设计调制解调模块中的部分模块。
本文在详细分析了HART C8PSK协议的基础上,完成了HARTC8PSK调制解调模块的整体架构设计;在调制解调模块的行为级模型构建过程中,构建了调制模块和解调模块中载波同步模块与码元同步模块的行为级模型;在调制解调模块的RTL级实现过程中,设计并实现了调制模块和解调模块根升余弦滤波器,完成功能验证。
在调制模块RTL级设计过程中,按照在根升余弦滤波器(RRC)的行为级模型仿真中设计的参数,选择多相结构实现根升余弦滤波器,降低了滤波器的工作频率;在解调模块的RTL级实现过程中,结合解调模块的特点,设计了一种节省查找表资源的FIR滤波器结构,两个模块中级联的根升余弦滤波器,很好的减小了码间干扰。在解调模块行为级模型构建过程中,设计了满足协议指标要求的载波恢复环路滤波器。利用根升余弦模块的行为级模型,使用MATLAB,Simulink和Modelsim联合搭建验证平台(TestBench),完成对RTL级根升余弦滤波器的仿真验证,简化了验证平台搭建的过程。
本文设计实现了HART C8PSK调制解调部分模块,初步探讨了HART C8PSK模块设计过程,对今后HART C8PSK调制解调模块的设计有指导意义。