QPSK调制和相干解调技术已经许多通信系统得到了广泛应用,本课题研究基于FPGA的全数字QPSK调制解调系统的设计和实现。论文的主要工作和贡献如下:分析了QPSK的Costas载波同步方法,并通过MATLAB仿真获得关键的设计参数。在此基础上,提出了Costas载波同步环的FPGA设计方案,包括NCO、匹配滤波器、鉴相器和环路滤波器。分析了QPSK信号的位同步方法,建立了收发两端的采样率误差信号模型,并在MATLAB中对同步算法进行仿真。在此基础上,提出了Gardner位同步环的FPGA设计方案,包括内插器、鉴相器和环路滤波器。针对XC3S1400AN型FPGA,给出了Costas载波同步环和Gardner位同步环的verilog HDL语言程序设计,并在Xilinx公司的ISE10.1编译环境进行了详细的功能仿真与时序仿真。最后介绍了全数字QPSK调制解调系统的一种硬件设计方案,硬件平台采用软件无线电设计思想,以FPGA为核心,以AD9779作为数模转换器,以双路AD9236作为模数转换器,可支持中频和基带信号的输入/输出。并在此硬件平台上对QPSK调制解调器verilog HDL程序代码进行了详细的测试和验证。发送QPSK信号由安捷伦E4438C产生,通过Chipscope和普通示波器进行实时观察,测试了不同SNR和频偏情况下的工作情况。软硬件测试结果表明,所设计的全数字QPSK调制解调工作稳定,技术指标达到了预期要求。本文的研究工作对QPSK相干技术的广泛应用有参考价值。由于采用的FPGA芯片内置了FLASH存储器,故本文设计的FPGA可作为全数字QPSK调制解调器芯片使用,有重要实际应用价值。