软件无线电是一种全新的通信系统设计理念,将通信系统的功能利用软件的方式实现在通用的硬件平台上,使得通信系统能够适应多种“标准”以及调制方式。采用软件无线电思想设计的通信系统具有很强的适应能力与扩展性,因而软件无线电技术的研究与实现对新一代通信系统的设计有着非常重大的意义。本文对通信系统的软件无线电实现做了一定的研究,并具体结合本人实际设计的卫星通信数据采集系统来阐述软件无线电的设计思路与通信领域中的关键技术。本文首先研究了QPSK解调器的实现,利用两块专用的QPSK解调芯片实现解调功能,并结合这两块芯片的内部结构,分析了锁相环路的工作原理、跟踪性能以及频率捕获与跟踪的原理。然后在Costas环的基础上讨论了频率捕获技术中的一个重要问题:频率的错锁,经过理论推导指出了错锁的来源以及错锁点的位置。试验数据与图片表明这两块芯片确实能够实现QPSK解调功能。其次,本文讨论了通信中比较重要的信道编译码技术,重点介绍了Viterbi译码器的FPGA实现并提出了实现中的两大问题:路径度量值溢出和回溯算法的实现。同时给出了相应的解决方案:二进制补码取模和流水线的回溯算法,并取得了很好的效果。最后对各个分模块进行了介绍,而且给出一种纠正QPSK解调器相位模糊问题的新思路,利用Modelsim对整个设计进行仿真并验证设计的有效性。再次,本文深入讨论了信噪比检测技术,介绍了两种不同的信噪比检测方法,即信号分解法和四阶矩法,并对其中的四阶矩方法做了改进。仿真结果表明:1.信号分解算法在大信噪比情况下(>5dB)工作良好但是对小信号将产生比较大的估计误差。2.四阶矩算法在小信号情况下(>-10dB)能正常工作而且改进后的算法在信号非常小的情况下(<-10dB)将给出比原算法更好的估计结果。利用DSP具体地实现了信号分解算法,并给出了实际测得的卫星信道信噪比估计结果。最后给出了该系统的测试结果与性能分析,测试结果表明该卫星通信系统能够实现预想的通信功能。然后对该卫星通信系统整体设计方案进行了讨论,并针对其中的不足作出了改进,而且最终实现了改进的方案。在已经实现的方案基础上又提出了新的完全基于软件无线电设计思想的系统方案,该方案利用信道中导频信号巧妙地简化了频率捕获与跟踪问题。