BPSK modulacijski postupak je često korištena metoda prijenosa digitalnih informacija komunikacijskim kanalima sa visokom razinom šuma. Karakteristika ovog modulacijskog postupka je velika robusnost i niski BER, što ga čini posebno atraktivnim u industrijskim primjenama. Najzahtjevniji element kod implementacije sustava BPSK komunikacije je demodulator. U ovom radu iznesena su dva funkcijski jednaka, ali implementacijski potpuno različita pristupa projektiranju BPSK demodulatora. Prvi, nekoherentni BPSK demodulator pristupa rješavanju problema koristeći matematički alat zvan kompleksna produktna demodulacija. Broj elemenata i potrošnja FPGA sklopovlja ovakvom su implementacijom znatno reducirani u odnosu na koherentni postupak, i omogućuju vrlo kompaktnu programsku podršku. Postupak koherentne demodulacije obuhvaća sinkronizaciju nosioca koristeći internu petlju sa faznim zaključavanjem (Costas loop) i numerički kontroliranim oscilatorom. Kao izlaz fazne petlje dobiva se demodulirani signal predstavljen kao zašumljeni NRZ signal. Takav signal prolazi kroz postupak sinkronizacije simbola pomoću korelacijskog filtra i integratora. Rezultat tog postupka je binarna poruka koja je poslana sa viših protokolnih razina odašiljača. Izneseni su rezultati simulacije za oba postupka. Nekoherentni demodulacijski postupak u stanju je ispravno detektirati poruku do SNR-a od 5 dB. Koherentni postupak uspješno je detektirao poruku uz SNR manji od 0 dB. Zaključak je da se koherentnim postupkom, uz primjenjeni algoritam, može se obrađivati signal uz razinu šuma čak i iznad razine korisnog signala. Prema očekivanjima, nekoherentni postupak primjereniji za sustave s manjom količinom šuma u kanalu, ali sa većim zahtjevima za jednostavnošću implementacije i električne potrošnje. S druge strane, koherentni postupak odlikuje se složenijom implementacijom, ali velikom robusnošću i ispravnošću prijenosa. U sljedećem koraku implementirali smo elemente BPSK modema u FPGA sklopovlju, koristeći programski alat Xilinx ISE 9.2i.

BPSK modulation is commonly used transmission method for digital data in communication systems with a high noise level margins. Basic characteristics of this modulation is high robustness and very low BER, which makes it specially attractive for industrial purposes. The most important element of BPSK system implementation is demodulator. In this work two models are presented. They are functionally the same, but designed using different approaches. The first, incoherent BPSK demodulator solution uses complex product demodulation as a principal mathematical tool. Number of used elements and power consumption of FPGA integrated circuit are significantly reduced in comparison to coherent demodulation. The second, coherent demodulation includes carrier synchronization using internal phase-lock loop (Costas Loop) and numerically controlled oscillator. Demodulated NRZ signal with noise is the output of the loop. Using a correlation filter and an integrator we are able to make a symbol synchronization of this signal. As a result, binary message from the transmitter is detected. Simulation results are given for both of these demodulation procedures. The incoherent demodulation is able to correctly detect a message with 5 dB SNR. The coherent demodulation successfully detects a message with SNR lever lower than zero decibels. The conclusion is that with the incoherent demodulation, using the applied algorithm, signal can be restored even if the noise level is higher than a signal level. As expected, the incoherent demodulation is more usable for systems with smaller level of noise and with demands on simplicity of implementation and lower electrical power consumption. On the other hand, the coherent demodulation features more complicated design, but with great robustness and accurate detection. In the next step, we implemented elements for BPSK modem in FPGA, using Xilinx ISE 9.2i programming tools.