【正文】 if x=39。event and clk=39。q=q+1end if。 elsif q=01 then f1=39。139。architecture behav of PL_CPSK issignal q:std_logic_vector(1 downto 0)。 系統(tǒng)時鐘 start :in std_logic。use 。CPSK調(diào)制器模型主要由計數(shù)器，二選一開關(guān)等組成。這種方法是把原基帶信號經(jīng)過絕對碼—相對碼變換后，用相對碼進行 CPSK調(diào)制，其輸出便是 DPSK信號。本文采用相位選擇法。2 相對調(diào)相（DPSK） 相對調(diào)相（相對移相），即DPSK，也稱為差分調(diào)相，這種方式用載波相位的相對變化來傳送數(shù)字信號，即利用前后碼之間載波相位的變化表示數(shù)字基帶信號的。2DPSK信號的產(chǎn)生方法可以通過先對二進制數(shù)字基帶信號進行差分編碼，即把表示數(shù)字信息序列的絕對碼變換成相對碼（差分碼），然后再根據(jù)相對碼進行絕對調(diào)相，從而產(chǎn)生二進制差分相移鍵控信號。這種現(xiàn)象稱為2PSK方式的“倒π”現(xiàn)象或“反相工作”。圖315是其相干解調(diào)原理框圖。由于表示信號的兩種碼元的波形相同，極性相反，故2PSK信號一般可以表述為一個雙極性（bipolarity）全占空（100% duty ratio）矩形脈沖序列與一個正弦載波的相乘，這和2ASK及2FSK的基帶信號波形是不同的，后面兩者要求是單極性的，而2PSK的基帶信號要求是雙極性的，這樣在系統(tǒng)中不用再進行信號極性變換。end process。event and xx=39。 if語句通過對m大小，來判決y輸出的電平 else y=39。end process。 if語句完成Q的循環(huán)計數(shù) elsif q=11 then q=0。 then xx=x。 寄存器 signal m:integer range 0 to 5。 調(diào)制信號 y :out std_logic)。use 。說明：圖中沒有包含模擬電路部分，調(diào)制信號為數(shù)字信號形式。由于f1和f2的周期不同，若設f1=2f2,且基帶信號電平“1”，對應f1。該模型的ASK的解調(diào)模型類似。其解調(diào)原理是將2FSK信號分解為上下兩路2ASK信號分別進行解調(diào)，然后進行判決（decision）。end if。039。 then if clk39。end process。039。 改變q2后面的數(shù)字可以改變，載波f2的占空比elsif q2=1 then f2=39。 then q2=0。event and clk=39。end if。q1=0。139。 then if start=39。 載波信號f2的分頻計數(shù)器signal f1,f2:std_logic。 基帶信號 y :out std_logic)。use 。從選通開關(guān)輸出的信號就是數(shù)字FSK信號。圖47 所示 鍵控法產(chǎn)生2FSK信號的原理圖Figure 47 shows keying signal generated schematic 2FSK 基于VHDL硬件描述語言的FSK頻率鍵控法調(diào)制程序設計1 FSK調(diào)制的建模方框圖及電路符號FSK調(diào)制方框圖如圖48所示， FSK調(diào)制電路的VHDL建模符號如圖49所示。2FSK信號的產(chǎn)生方法主要有兩種。end process。event and xx=39。 if語句通過對m大小，來判決y輸出的電平 else y=39。end process。 if語句完成q的循環(huán)計數(shù) elsif q=11 then q=0。 then xx=x。 寄存x信號signal m:integer range 0 to 5。 調(diào)制信號 y :out std_logic)。use 。=10時，根據(jù)計數(shù)器m的數(shù)值，進行判決。分頻器的功能是對時鐘信號進行分頻得到與發(fā)端數(shù)字載波相同的數(shù)字載波信號。建模思想：（1）首先考慮輸入信號根據(jù)ASK信號的相干解調(diào)原理，解調(diào)器的輸入信號應包括收端的本地同步載波、ASK信號，但考慮到本書采用的目標器件為CPLD/PFGA器件，因而解調(diào)器也應采用數(shù)字載波。 2ASK/ OOK信號也有兩種基本的解調(diào)方法：非相干（noncoherent）解調(diào)（包絡檢波法）和相干（coherent）解調(diào)（同步檢波法），相應的接收系統(tǒng)組成方框圖如圖44所示。end if。 改變q后面數(shù)字的大小，就可以 改變載波信號的頻率 else f=39。 elsif q=1 then f=‘1’。139。architecture behav of PL_ASK issignal q:integer range 0 to 3。 系統(tǒng)時鐘start :in std_logic。use 。 建模思想（1）采用數(shù)字載波信號數(shù)字載波信號產(chǎn)生的方法既可以從外部輸入，也可以通過高頻時鐘信號分頻得（2）采用鍵控法調(diào)制在圖42中，數(shù)字基帶信號作為鍵控信號控制與門來完成ASK調(diào)制。一種常用的、也是最簡單的二進制振幅鍵控方式稱為通—斷鍵控（On Off Keying,OOK）?！?】4 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的設計 二進制振幅鍵控（2ASK）系統(tǒng) 2ASK系統(tǒng)的原理數(shù)字信號對載波的調(diào)制與模擬信號對載波的調(diào)制類似，它同樣可以去控制正弦振蕩的振幅、頻率或相位的變化。另外，為了模型設計方便，采用外時鐘輸入，控制分頻器，得到數(shù)字載波，并假設解調(diào)器包括分頻器、計數(shù)器、寄存器和判決器等。（3）數(shù)字載波調(diào)制的ASK信號可經(jīng)過外接濾波器轉(zhuǎn)換成模擬形式的信號輸出 因為采用數(shù)字載波調(diào)制的ASK信號是數(shù)字信號，含豐富的高頻成分，所以經(jīng)過一個帶通濾波器或低通濾波器后，將減少高頻成分，輸出的信號接近模擬載波調(diào)制。高速度表現(xiàn)在其時鐘延時可小至納秒級，結(jié)合并行工作方式，在超高速應用領(lǐng)域和實時測控方面有著非常廣闊的應用前景。使用可編程邏輯器件可大大簡化硬件系統(tǒng)，降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性，靈活性。比較而言，VHDL語言是一種高級描述語言，適用于電路高級建模，綜合的效率和效果較好。VHDL能在多個級別上對同一邏輯功能進行描述，如可以在寄存器級別上對電路的組成結(jié)構(gòu)進行描述，也可以在行為描述級別上對電路的功能與性能進行描述。1984年VHDL被IEEE確定為標準化的硬件描述語言。VerilogHDL把數(shù)字系統(tǒng)當作一組模塊來描述，每一個模塊具有模塊接口以及關(guān)于模塊內(nèi)容的描述，一個模塊代表一個邏輯單元，這些模塊用網(wǎng)絡相互連接，相互通信。設計者可以用它來進行各種級別的邏輯設計，可以用它進行數(shù)字邏輯系統(tǒng)的仿真驗證，時序分析，邏輯綜合等。但與其它高級語言相區(qū)別的是，用硬件描述語言編制程序的最終目的是要生成實際的硬件，因此HDL中有與硬件實際情況相對應的并行處理語句。 硬件描述語言 硬件描述語言(HDL)是各種描述方法中最能體現(xiàn)EDA優(yōu)越性的描述方法。接收濾波器除帶外噪聲，提高信噪比，并且與發(fā)送濾波器及信道的頻率特性相匹配，使系統(tǒng)無碼間串擾。相應的調(diào)制方式有二進制振幅鍵控（2ASK）、二進制頻移鍵控（2FSK）和二進制相移鍵控（2DPSK）。在二進制調(diào)制中，信號參量只有兩種可能的取值；而在多進制調(diào)制中，信號參量可能有M（M2）種取值。為了與“基帶”一詞相對應，頻帶傳輸也稱為帶通傳輸，又因為是借助于正弦載波的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號的，所以帶通傳輸也叫做載波傳輸?！?】 數(shù)字頻帶傳輸研究的主要問題及意義實際中的大多數(shù)信道（如無線信道）因具有帶通特性而不能直接傳送基帶信號，這是因為數(shù)字基帶信號往往具有豐富的低頻分量。 數(shù)字通信頻帶傳輸技術(shù) 在遠距離的情況下,特別是在無線或光纖信道上傳輸時,因為信道都是帶限信道或帶通信道,含有豐富低頻成分的數(shù)字基帶信號無法直接傳輸,必須經(jīng)過調(diào)制器進行調(diào)制,使其成為數(shù)字頻帶(載波)信號后再進行傳輸,在接收端通過相應解調(diào)器進行解調(diào),將其還原成數(shù)字基帶信號,數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的過程統(tǒng)稱為數(shù)字調(diào)制,此傳輸系統(tǒng)則為數(shù)字信號頻帶傳輸系統(tǒng)(或數(shù)字信號載波傳輸系統(tǒng))。數(shù)字通信基帶傳輸過程不需要調(diào)制,但需要對基帶信號進行碼型變換和波形形成(虛線框部分)。在數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字信號對高頻載波進行調(diào)制，變?yōu)轭l帶信號，通過信道傳輸，在接收端解調(diào)后恢復成數(shù)字信號。隨著通信接續(xù)的自發(fā)展通信網(wǎng)可提供更多的功能。同時采用數(shù)字交叉連接設備使傳輸網(wǎng)上具有電路群交換功能,大大便利了組網(wǎng),并提高了網(wǎng)的效率和可靠性。光纖傳輸速率越來越高,。MATLAB中的通信工具箱是目前比較成熟的通信系統(tǒng)模擬仿真工具它由運算函數(shù)和仿真模塊組成，可以用來進行通信領(lǐng)域的研究、開發(fā)、系統(tǒng)設計和仿真。因此，數(shù)字通信的應用必將會越來越廣泛。通常，按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，相應地把通信系統(tǒng)分為模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)。通過一種設計方式，而實現(xiàn)數(shù)字頻帶信號的各種波形輸出。吉 林 農(nóng) 業(yè) 大 學學 士 學 位 論 文論文題目： 數(shù)字頻帶通信實驗系統(tǒng)的研究 學生姓名： 院 系：信息技術(shù)學院專業(yè)年級：06級電子信息科學與技術(shù) 指導教師： 職 稱： 講師 2010年 5 月 25 日目 錄題目 I摘要及關(guān)鍵詞 I1 前 言 1 數(shù)字通信實驗系統(tǒng)簡介 1 數(shù)字通信傳輸技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 1 數(shù)字通信傳輸技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 12 數(shù)字通信的頻帶傳輸 2 數(shù)字通信的基帶與頻帶傳輸技術(shù) 2 數(shù)字通信基帶傳輸技術(shù) 2 數(shù)字通信頻帶傳輸技術(shù) 2 數(shù)字頻帶傳輸研究的主要問題及意義 33 基于FPGA的數(shù)字頻帶通信實驗系統(tǒng) 5 硬件描述語言 5 VerilogHDL語言 5 VHDL語言 6 可編程邏輯器件 6 基于FPGA的調(diào)制解調(diào)建模思想 6 ASK調(diào)制建模原理 64 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的設計 7 二進制振幅鍵控（2ASK）系統(tǒng) 7 2ASK系統(tǒng)的原理 7 基于VHDL硬件描述語言的ASK振幅鍵控法調(diào)制程序設計 8 基于VHDL硬件描述語言ASK振幅鍵控法解調(diào)建模與設計 10 二進制移頻鍵控（2FSK）系統(tǒng) 12 2FSK系統(tǒng)的原理 12 基于VHDL硬件描述語言的FSK頻率鍵控法調(diào)制程序設計 13 基于VHDL硬件描述語言的FSK頻率鍵控法解調(diào)程序設計 16 二進制移相鍵控（2PSK）系統(tǒng) 18 2PSK系統(tǒng)的原理 18 二進制差分相位鍵控（2DPSK）系統(tǒng) 19 2DPSK系統(tǒng)的原理 20 碼型變換 20 CPSK調(diào)制電路的VHDL建模與程序設計 21 CPSK解調(diào)電路的VHDL建模與程序設計 23 DPSK信號的調(diào)制的VHDL建模與程序設計 25 DPSK信號的解調(diào)的VHDL建模與程序設計 275 總結(jié) 29參考文獻 30致謝 31附錄 仿真波形 32數(shù)字頻帶通信試驗系統(tǒng)的研究姓 名：郭磊專 業(yè)：電子信息科學與技術(shù)指導教師：宮鶴摘 要：通信的目的是傳遞消息中所包含的信息。本文主要對數(shù)字頻帶系統(tǒng)進行研究分析。modulation and demodulationI1 前 言 數(shù)字通信實驗系統(tǒng)簡介如圖11所示，為通信系統(tǒng)的一般模型。但是，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)的廣泛應用以及超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字系統(tǒng)的設備復雜程度大大降低。Matlab是美國公司推出的軟件產(chǎn)品，它是一套高性能的數(shù)值計算和可視化軟件，它集數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個方便的、界面友好的用戶環(huán)境，受到信號處理、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等諸多應用學科的科技工作者的歡迎。數(shù)字通信技術(shù)每時每刻都在飛速發(fā)展中,其發(fā)展趨勢主要有如下方面：（1）傳輸速率更高、容量更大、距離更長波分復用技術(shù)已進入實用階段,相對于光通信、光孤子通信已取得重大進展。傳輸復用采用同步數(shù)字系列,使各國復用系列得到了統(tǒng)一,上下電路更為靈活。為了更好的滿足用戶多種業(yè)務的需要,數(shù)字通信網(wǎng)絡必將向綜合業(yè)務網(wǎng)絡方向進一步發(fā)展。2 數(shù)字通信的頻帶傳輸 數(shù)字通信的基帶與頻帶傳輸技術(shù) 數(shù)字通信涉及的技術(shù)比較多,主要包括信源編碼、信道編碼(也稱差錯控制編碼)、保密編碼、數(shù)字調(diào)制、定時與同步問題等等,不同的通信方式需要解決不同的問題。這種不使用調(diào)制和解調(diào)裝置而直接傳送基帶信號的系統(tǒng)稱之為數(shù)字信號基帶傳輸系統(tǒng)。目前,基帶傳輸主要應用于計算機局域網(wǎng)、電話線、石油測井的井下儀到地面設備的電纜傳輸線等。甚至從廣義上的角度來看,如果把調(diào)制和調(diào)解過程看做廣義信道一部分的話,頻帶傳輸也可以歸于基帶傳輸系統(tǒng)。在接收端通過解調(diào)器把頻帶信號還原成數(shù)字基帶信號的過程稱為數(shù)字解調(diào)通常把包括調(diào)制和解調(diào)過程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)叫做數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)。這種方法通常稱為鍵控法，比如對載波的振幅、頻