【正文】 早在本世紀初人們就了解通訊的重要性。從電子時代初期開始，隨著技術的不斷發(fā)展，本地通訊與全球通訊的之間壁壘被打破，從而導致我們世界變得越來越小，人們分享知識和信息也更加容易。貝爾和馬可尼可謂通訊事業(yè)的鼻祖，他們所完成的開拓性工作不僅為 現(xiàn)代信息時代奠定了基礎，而且為未來電訊發(fā)展鋪平了道路。 傳統(tǒng)的本地通訊借助于電線傳輸，因為這既省錢又可保證信息可靠傳送。而長途通訊則需要通過無線電波傳送信息。從系統(tǒng)硬件設備方面考慮這很方便省事，但是從傳送信息的準確性考慮，卻導致了信息傳送不確定性增加，而且由于常常需要借助于大功率傳送設備來克服因氣象條件、高大建筑物以及其他各種各樣的電磁干擾。 各種不同類型的調(diào)制方式能夠根據(jù)系統(tǒng)造價、接收信號品質(zhì)要求提供各種不同的解決方案，但是直到不久以前它們大部分還是屬于模擬調(diào)制范疇，頻率調(diào)制和相位調(diào)制噪聲小，而幅 度調(diào)制解調(diào)結構要簡單的多。最近由于低成本微控制器的出現(xiàn)以及民用移動電話和衛(wèi)星通信的引入，數(shù)字調(diào)制技術日益普及。數(shù)字式調(diào)制具有采用微處理器的模擬調(diào)制方式的所有優(yōu)點，通訊鏈路中的任何不足均可借助于軟件根除，它不僅可實現(xiàn)信息加密，而且通過誤差校準技術，使接收到的數(shù)安順學院本科論文（設計） 2 據(jù)更加可靠，另外借助于 DSP，還可減小分配給每個用戶設備的有限帶寬，頻率利用率得以提高。所以在通訊技術中，數(shù)字式調(diào)制解調(diào)技術應用越來越廣泛了。 所謂調(diào)制技術，就是用一個信號（稱為調(diào)制信號）去控制另一個做為載體的信號（稱為載波信號），讓后者的某一特征參 數(shù)按前者變化，從而將各種數(shù)字基帶信號轉換成適于信道傳輸?shù)臄?shù)字調(diào)制信號 (已調(diào)信號或頻帶信號 )。再將測量信號調(diào)制，并將它和噪聲分離，放大等處理后，還要從已經(jīng)調(diào)制的信號中提取反映被測量值的測量信號，這一過 程稱為解調(diào)，從而將在接收端收到的數(shù)字頻帶信號還原成數(shù)字基帶信號 [1] 。 數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制本質(zhì)上沒有區(qū)別，它們都屬于正弦波調(diào)制，但是模擬調(diào)制是載波信號的參量進行連續(xù)的調(diào)制，在接收端則對載波信號的調(diào)制參量連續(xù)地進行估值，而數(shù)字調(diào)制都是對載波信號的某些離散狀態(tài)來表征所傳送的信息，在接收端也只要對載波信號的離散 調(diào)制參量進行檢測。 課題研究的意義 如同模擬調(diào)制，數(shù)字調(diào)制也可分為頻率調(diào)制、相位調(diào)制和幅度調(diào)制，性能各有千秋。由于頻率、相位調(diào)制對噪聲抑制更好，因此成為當今大多數(shù)通訊設備的首選方案，下面將介紹這幾種方案： 數(shù)字調(diào)頻 對傳統(tǒng)的模擬頻率調(diào)制 (FM)稍加變化，即在調(diào)制器輸入端加一個數(shù)字控制信號，便得到由兩個不同頻率的正弦波構成的調(diào)制波。解調(diào)該信號很簡單，只需讓它通過兩個濾波器后就可將合成波變回邏輯電平信號。通常，這種調(diào)制方式稱為頻移鍵控 (FSK)。 數(shù)字調(diào)相 數(shù)字相位調(diào)制 (或相移鍵控 PSK)與 頻率調(diào)制很相似。不過它的實現(xiàn)是通過改變發(fā)送波的相位而非頻率，不同的相位代表不同的數(shù)據(jù)。 PSK 最簡單的形式為，利用數(shù)字信號對兩個同頻、反相正弦波進行控制、不斷切換合成調(diào)相波。解調(diào)時，讓它與一個同頻正弦波相乘，其乘積由兩部分構成：二倍頻接收信號的余弦波；與頻率無關，幅度與正弦波相移成正比的分量。因此采用低通濾波器濾掉高頻成分后，便得到與發(fā)送波相應的原始調(diào)制數(shù)據(jù)。 正交相移調(diào)制 如果對上述 PSK 概念進一步延伸，可推測調(diào)制的相位數(shù)目不僅限于兩個，載波應該能夠承載任意數(shù)目的相位信息，而且如果對接收信號乘以安順學院本科論文（設計） 3 同頻正弦 波就可解調(diào)出相移信息，而它是與頻率無關的直流電平信號。 正交相移調(diào)制 ( QPSK)正是基于該原理。利用 QPSK，載波可以承載四種不同的相移 (4個碼片 )，每個碼片又代表 2 個二進制字節(jié)。初看這似乎毫無意義，但現(xiàn)在這種調(diào)制方式卻使同一載波能傳送 2比特的信息而非原來的 1 比特，從而使載波的頻帶利用率提高了一倍。正是由于四相移相鍵控（ QPSK）的頻譜利用率高，而且它是一種誤碼性能優(yōu)良，信號頻譜主瓣也很窄的調(diào)制技術，因此他被廣泛應用于數(shù)字微波通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)、寬帶接入與移動通信及有線電視的上行傳輸。 在衛(wèi)星數(shù)字 電視傳輸中普遍采用的 QPSK 調(diào)諧器可以說是當今衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸中對衛(wèi)星功率、傳輸效率、抗干擾性以及天線尺寸等多種因素綜合考慮的最佳選擇。歐洲與日本的數(shù)字電視首先考慮的是衛(wèi)星信道，采用 QPSK 調(diào)制，我國也出現(xiàn)了用 QPSK 調(diào)制解調(diào)的衛(wèi)星廣播和數(shù)字電視機。 課題研究的主要內(nèi)容 由于 DSP 芯片具有有體積小、重量輕、使用靈活方便等優(yōu)點，同時 DSP技術具有數(shù)據(jù) 處理能力 強、運行速度快的特點 ，因此基于 DSP技術的調(diào)制解調(diào)器在通信系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。 在相移鍵控 (PSK)技術中，通過改變載波信號的相位表示 二進制數(shù) 0、 1，而相位改變的同時，最大振幅和頻率保持不變。這種 PSK 技術成為二相位 PSK 或2PSK，信號之間的相位差為 180176。同樣，可以用 4 種不同相位的正弦信號分別表示 00、 0 11，這種 PSK 技術成為四相位 PSK 或 QPSK，由于 4個相位與四進制的 4個符號相對應，也稱為四進制 PSK 調(diào)制。 因每種相位的正弦信號可以表示兩位二進制信息，與 2PSK 相比，其編碼率提高了 1倍，以此類推，當不同相位的載波數(shù)為 16時，分別稱為 8PSK（八進制 PSK）、 16PSK（十六進制 PSK），理論上，不同相位差 的載波越多，可以表征的數(shù)字輸入信息越多，頻帶的壓縮能力越強，可以減小由于信道特性引起的碼間串擾的影響，從而提高數(shù)字通信的有效性。但在多相調(diào)制時，相位取值數(shù)增大，信號之間的相位差也就減小，傳輸?shù)目煽啃詫㈦S之降低，因而實際中用的較多的是四相制（ 4PSK）和八相制（ 8PSK）。 2 整體設計方案 安順學院本科論文（設計） 4 編寫程序，采用相位選擇法實現(xiàn) QPSK 的調(diào)制 —— 當輸入為 11 時，對應 輸出45176。的載波；當輸入為 01 時， 輸出 135176。的載波；當輸入為 00 時，輸出 225176。的載波；當輸入為 10 時，對應輸出 315176。的載波。在程序中選擇載波 頻率fc=，碼元速率 RB=2400B，然后再分為 a、 b兩路，故一個碼元周期 Ts 包括了 個載波周期。 由此，得出用 DSP 實現(xiàn) QPSK 調(diào)制的總體框圖設計如下： 3 硬件電路設計與實現(xiàn) C54xDSP應用系統(tǒng)的硬件設計 雖然 DSP 有強大的數(shù)據(jù)處理功能，但單獨一個 DSP 芯片是無法使用的，它必須和其他相應的外圍器件一起才能構成一個完整的系統(tǒng)。一個 DSP硬件系統(tǒng)包括電源電路，復位電路，電平匹配電路，信號輸入與輸出電路等。 C54xDSP 芯片的電源設計 電源的考慮 （ 1） DSP 一般有五類電源引腳：即 CPU 核電源引腳， I/O 電源引腳， PLL電源引腳，模擬電路電源引腳（必須與數(shù)字電源分開）， FLASH 編程