Implementación de un módulo IP de un circuito de lazo de costas para demodular señales BPSK en sistemas FPGA de Xilinx

Abstract

Este trabajo presenta el diseño e implementación de un módulo IP de un circuito de Lazo de Costas para demodular señales BPSK, realizado sobre la base del empleo la biblioteca XSG de Xilinx sobre Matlab. Se parte del diseño de un modelo Simulink para el circuito de Lazo de Costas que permite ajustar los parámetros necesarios del modelo para demodular una señal BPSK. Este modelo se transforma a uno equivalente con bloques de la biblioteca XSG a fin de generar el módulo IP del circuito de Lazo de Costas que puede ser empleado en un sistema con el procesador empotrado MicroBlaze. Se presenta una metodología para demodular una señal BPSK que comprende tres etapas: el pre-procesamiento de la señal BPSK, la aplicación del circuito del Lazo de Costas y el post-procesamiento de la señal obtenida con dicho Lazo a fin de obtener la secuencia de bits. Se presentan los resultados en señales simuladas y reales.

This paper is about the design and implementation of a Costas Loop IP Module to demodulate BPSK. It was designed using theMatlab Simulink XSG Library.The starting point was the design of a Simulink model of the Costas Loop Circuit to adjust the parameters needed to demodulate a BPSK signal. This model is transformed to an equivalent but it was built only with blocks of Xilinx XSG library in order to generate the IP module to be used with a MicroBlaze embedded microprocessor. A three stages procedure is presented to demodulate a BPSK signal: a pre-processing of the BPSK signal, the Costas Loop application to obtain the in- phase signal and the post-processing of this signal to recover the bit sequence. Results with simulated and real signals are analyzed.