【正文】 帶通 低通 通 信 工 程 專 業(yè) 課 程 設 計 Ⅱ 11 3. 電路 設計 及 仿真 結果分析 2FSK 信號調(diào)制系統(tǒng)的設計 根據(jù)鍵控法調(diào)制的原理，需要一個時鐘信號和兩個載波 1f 和 2f ，以及一個數(shù)據(jù)選擇器（這是調(diào)制的 關鍵，其主要作用是在“ 1”時選通一個載波，在“ 0”時讓另一路載波通過）。 圖 過零檢測法方框圖及各點波形圖 差分檢波法 差分檢波法 的原理如圖 所示，輸入信號經(jīng)接收濾波器濾除帶外無用信號后被分成兩路，一路直接送到乘法器（平衡調(diào)制器），另一路經(jīng)時延 τ 送到乘法器，相乘后再經(jīng)低通濾波器提取信號。圖中兩個帶通濾波器的作用同于包絡檢波法，起分路作用。 3： 頻率鍵控法是用數(shù)字矩形脈沖控制電子開關，使電子開關在兩個獨立的振蕩器之間進行轉換，從而在輸出端得到不同頻率的已調(diào)信號。若門打 開，則門關閉故輸出為 1f ，反之則輸出 2f 。在移頻鍵控中， n? 和 n? 不攜帶信息，通?？闪詈蜑榱恪? 課題的主要研究工作 課題主要研究 2FSK 信號的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的實現(xiàn)，完成對數(shù)字信號的調(diào)制及解調(diào)，使系統(tǒng)簡單，并要調(diào)制解調(diào)過程容易實現(xiàn)，能正確的完成調(diào)制解調(diào)任務。模擬調(diào)頻法是利用一個矩形脈沖序列對一個載波進行調(diào)頻，是頻移鍵控通信方式早期采用的實現(xiàn)方法。 [關鍵詞 ]FSK 調(diào)制解調(diào)， VHDL，鍵控法，過零檢測法 [中圖分類號 ] [文獻標志碼 ] A 通 信 工 程 專 業(yè) 課 程 設 計 Ⅱ 2 FSK modulation and demodulation (Grade08,Clas2,Major of Communication Engineering， Dept. of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China) Tutor: [Abstract]FSK is a method of digital modulation, the principle is the use of digital signal characteristics of discrete values by switching on the carrier frequency shift keying, the resulting signal as FSK signals. This signal allows the digital signal can be transmitted with a munication channel. The course design is used in the EDA VHDL language test board to achieve FSK modulation and demodulation system. By keying of the carrier modulation, zerodetection method used to demodulate the modulated signals. Shift register with four pseudorandom sequence generated as the modulation signal. Simulation successfully downloaded to the experimental board, were observed by the oscilloscope signal and the modulated wave modulation。 Shaanxi University of Technology 通信工程專業(yè) 課程設計 Ⅱ 題 目 2FSK 調(diào) 制 與 解 調(diào) 系 統(tǒng) 設 計 學生姓名 學號 所在院 (系 ) 陜 西 理 工 學 院 電 信 工 程 系 專業(yè)班級 指導教師 完成地點 陜 西 理 工 學 院 電 信 工 程 系 實 驗 室 2020 年 3 月 11 日 通信工程專業(yè)課程設計 Ⅱ 任務書 院 (系 ) 電 信 工 程 系 專業(yè)班級 學生姓名 一、課程設計 Ⅲ 題目 2FSK 調(diào) 制 與 解 調(diào) 系 統(tǒng) 設 計 二、課程設計 Ⅲ 工作自 2020 年 月 日 起至 2020 年 月 日止 三、課程設計 Ⅲ 進行地點 : 電 信 工 程 系 實 驗 室 四、課程設計 Ⅲ 的內(nèi)容要求： 查資料弄清楚 2FSK 調(diào) 制 與 解 調(diào) 系 統(tǒng) 的 原理； 設計 2FSK 調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)； 在 MAX+PLUSⅡ軟件平臺上實現(xiàn) 2FSK 信號的調(diào)制與解調(diào)與仿真； 選用適當可編程邏輯器件進行硬件實現(xiàn)； 完成課設報告（含原理、組成框圖、原理圖、調(diào)試仿真步驟等）。 modulation signal and demodulated signal, and waveform simulation results are the same, but because of noise, making the oscilloscope waveform has glitches. [Key words] FSK modulation and demodulation。 2FSK 鍵控法 則是 利用受矩形脈沖序列控制的開關電路對兩個不同的獨立頻率源進行選通。 通 信 工 程 專 業(yè) 課 程 設 計 Ⅱ 4 2. 方案 論證 2FSK 調(diào)制解調(diào)的 基本原理 二進制頻移鍵控調(diào)制器與解調(diào)器的原理 用基帶信號 )(tf 對高頻載波的瞬時頻率進行控制的調(diào)制方式叫做調(diào)頻，在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中則稱為頻移鍵控 (FSK)。 2FSK 信號的帶寬 由式 ()可知， 2FSK 信號可以看成是兩個不同載頻的振幅鍵控信號之和， 因此它 的 頻 帶 寬 度 是 兩 倍 數(shù) 字 基 帶 信 號 帶 寬 (B) 與 12 cc ff ? 之和，即：1212 22 ccscc ffTffBBW ?????? 方案的比較與選擇 2FSK 調(diào)制方案的比較與選擇 2FSK 信號產(chǎn)生的方法主要有兩種。這種方法的特點是 轉換速度快、波形好，而且頻率穩(wěn)定度可以做得很高。由于產(chǎn)生 1f 和 2f 載頻是由兩個獨立的振蕩器實現(xiàn)，則輸出的 2FSK 信號的相位是不連續(xù)的。它們的輸出分別與相應的同步相干載波相乘，再分別經(jīng)低通濾波器濾掉二倍頻信號，取出含基帶數(shù)字信息的低頻信號，抽樣判決器在抽樣脈沖到來時對兩個低頻信號的抽樣值 進行比較判決（判決規(guī)則同于包絡檢波法），即可還原出基帶數(shù)字信號。解調(diào)的原理可作如下說明：設輸入為 tA )cos( 0 ?? ? ，它與時延 ? 之波形的乘積為 ))(c o s ()c o s ( 00 ????? ???? tAtA 若用低通濾波器除去倍頻分量，則其輸出為 ??? )()2( 02 ?? C O SAV 可見， V 是角頻率偏移 ? 的函數(shù)，但卻不是一個簡單的函數(shù)關系。對于數(shù)字基帶信號（也就是調(diào)制信號），我們可以用偽隨機序列發(fā)生器來產(chǎn)生。但 FPGA 提供的鎖相環(huán)個數(shù)極為有限，不能滿足使用要求。 圖 分頻器的封裝 偽隨機序列發(fā)生器 偽隨機碼是數(shù)字通信中重要信碼之一，常作為數(shù)字通信中的基帶信號源，應用于干擾碼、誤碼測試、擴頻通信、保密通信等領域。這樣的序列稱為最大長度序列或 m序列 ，簡稱 nrz。 圖 2 選 1 數(shù)據(jù)選擇器的封裝 2FSK 調(diào)制系統(tǒng) 的 仿真及結果分析 根據(jù)圖 ，將分頻器、 M 序列發(fā)生器、 2 選一數(shù)據(jù)選擇器一一連接起來，就得到如圖 所示的 2FSK 調(diào)制系統(tǒng)的 整體電路。 圖 2FSK 信號解調(diào)原理 框圖 時鐘計數(shù)器 C 由于要計算調(diào)制信號一個周期內(nèi)的過零點次數(shù)，所以用時鐘計數(shù)器來計算調(diào)制信號的周期，如果時鐘頻率與 FSK 調(diào)制信號頻率 clkf ： nrzf =1： 11 那么表示每 11 個 CLK時鐘周期發(fā)送一個 FSK 調(diào)制信號 ,即當從 0 遞增到 10 時 ,一個調(diào)制信號傳輸結束。這樣通過判決器就可以恢復出原始的基帶信號。 通 信 工 程 專 業(yè) 課 程 設 計 Ⅱ 19 圖 2FSK 調(diào)制解調(diào)波形圖放大后 這是調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真圖放大后的結果，