fsk調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的建模與仿真設(shè)計(已修改)
2025-07-11 19:14 本頁面
【正文】 . . . . .摘 要 現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠(yuǎn)、通信容量大、傳輸質(zhì)量好。作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制解調(diào)技術(shù)一直是人們研究的一個重要方向。本論文主要討論和仿真了基于CPLD的FSK、4FSK系統(tǒng)單元設(shè)計，并對調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)和CPLD設(shè)計方法進(jìn)行了相關(guān)的研究。以VHDL作為設(shè)計的硬件描述語言，在Altera公司的Maxplus2開發(fā)平臺上進(jìn)行了程序設(shè)計及波形仿真。對各個模塊進(jìn)行CPLD的建模，然后對各個模塊的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行了層層細(xì)化。最終達(dá)到模塊的具體軟硬件實現(xiàn)?；谥袎和ㄐ诺奶攸c，對中壓信道噪聲特性進(jìn)行了總結(jié)研究，并在Maxplus2下實現(xiàn)仿真波形；對通信上現(xiàn)有調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行比較總結(jié)，應(yīng)用Maxplus2編程實現(xiàn)了FSK調(diào)制解調(diào)，并在實現(xiàn)單載波FSK調(diào)制解調(diào)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了多載波FSK調(diào)制解調(diào)。介紹了采用多載波調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字信號傳輸?shù)幕驹砑捌鋬?yōu)點；從理論上分析總結(jié)了中壓信道及噪聲特性，并結(jié)合均衡、編碼，小波變換等技術(shù)，提出了進(jìn)一步提高多載波調(diào)制系統(tǒng)性能的途徑。關(guān)鍵詞: 頻率鍵控系統(tǒng)；CPLD；MAXPLUS2；VHDL學(xué)習(xí)參考. . . . .目 錄摘 要 1一、緒 論 1二、FSK頻移鍵控(Frequency Shift Keying) 2 FSK頻移鍵控及信號產(chǎn)生原理 2 FSK信號的調(diào)制與解調(diào) 4 FSK信號的調(diào)制技術(shù) 4 FSK信號的解凋技術(shù) 5三、系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 7 MAXPLUS2系統(tǒng)簡介 8 系統(tǒng)實現(xiàn) 8四、系統(tǒng)電路模塊的設(shè)計及仿真實現(xiàn) 11 11 FSK調(diào)制模塊及仿真 11 FSK解調(diào)模塊及仿真 15結(jié) 論 19參考文獻(xiàn) 21學(xué)習(xí)參考一、 緒 論隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，通信事業(yè)得到了飛速發(fā)展，信息的傳送也由模擬傳輸轉(zhuǎn)向數(shù)字傳輸，信息越來越多地作為數(shù)字脈沖之間的時間或相位的變化而傳送出去。這樣，對信號進(jìn)行數(shù)字調(diào)制顯的尤其重要，這種利用模擬調(diào)制方法隨著現(xiàn)代調(diào)制方法的出現(xiàn)而陷入了困境。為了可靠地進(jìn)行通信，現(xiàn)代調(diào)制方法更鐘情于頻率和相位調(diào)制。 計算機應(yīng)用的日益普及，人們對計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸要求越來越高，不僅向著高速、寬帶、延遲小的方向發(fā)展，而且對數(shù)據(jù)傳輸方式的靈活性要求也越來越高。無線數(shù)據(jù)傳輸在人們的日常生活中正日益扮演越來越重要的角色；同時，無線數(shù)據(jù)通信的份額占整個數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的比重也正日益加重特別是在一些特殊的場合，如:博物館、移動辦公室、交通工具中等設(shè)施內(nèi)，架設(shè)電纜往往不符合設(shè)施規(guī)范。無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備變得必不可少了。 調(diào)制器是通信系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，其性能的好壞直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的性能。我們設(shè)計的FSK調(diào)制系統(tǒng)具有抗干擾、抗噪聲、抗衰減性能較強、技術(shù)復(fù)雜程度低、成本低等諸多優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用與實際電路中。在中低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。此外，許多集成芯片里也用到了FSK調(diào)制技術(shù)。數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)通中常見的一種調(diào)制方式。頻移鍵控(FSK—Frequency Shift Keying)方法簡單，用不同頻率的載波來傳送數(shù)字信號，并用數(shù)字基帶信號控制載波信號的頻率，易于實現(xiàn)，并且解調(diào)不須恢復(fù)本地載波，可以異步傳輸，抗噪聲和抗衰落性能也較強，傳輸距離遠(yuǎn)、誤碼率低等優(yōu)點。因此，F(xiàn)SK調(diào)制技術(shù)在通信行業(yè)，特別是在衰落信道中傳輸數(shù)據(jù)時得到了廣泛地應(yīng)用，并且主要適用于用于低、中速數(shù)據(jù)傳輸。一個系統(tǒng)的通信質(zhì)量，很大程度上依賴于所采用的調(diào)制方式。但傳統(tǒng)用硬件實現(xiàn)FSK的方法，特別是相干解調(diào)需要提取載波。設(shè)備相對比較復(fù)雜、成本較高。文中基于FPGA芯片。采用VHDL語言提出了一種FSK調(diào)制解調(diào)器的實現(xiàn)方法因此，對調(diào)制方式的研究，將直接決定著通信系統(tǒng)質(zhì)量的好壞?，F(xiàn)場可編程門陣列(CPLD)既具有很高的處理速度．又具有一定的靈活性。本課題就采用CPLD實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)加以論述。 二、FSK頻移鍵控(Frequency Shift Keying) FSK頻移鍵控及信號產(chǎn)生原理所謂FSK就是用數(shù)字信號去調(diào)制載波頻率，是數(shù)字信號傳輸中用的最早的一種調(diào)制方式。此方式實現(xiàn)起來比較容易，抗噪聲和抗衰減性能好，穩(wěn)定可靠，是中低速數(shù)據(jù)傳輸最佳選擇。頻移就是把振幅、相位作為常量，而把頻率作為變量，通過頻率的變化來實現(xiàn)信號的識別，原理如圖21所示。在FSK中傳送的信號只有0和1兩個。輸出后的2FSK波形如圖22所示。圖21 FSK信號調(diào)制原理圖圖22 調(diào)制后波形圖FSK信號的產(chǎn)生原理用二進(jìn)制數(shù)字信號m(t)進(jìn)行調(diào)頻，是使載波υC=Vccos(ω
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