【正文】 then m=m+1；計 xx 信號的脈沖個數(shù) end if。039。 2ASK 解調電路如圖 44 所示 圖 44(a) 2ASK解調電路 的 VHDL建模電路 寄存器 XX clk 分頻器 q start ASK 信號 判決 基帶信號 計數(shù)器 m 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的 建模與 設計 第 28 頁，共 54 頁 圖 44（ b） 2ASK解調邏輯電路圖 2. 2ASK 解調的程序 library ieee。039。 use 。庫和程序包就是使設計者共享已經編譯過的設計成果。 （ 2） 結構體 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的 建模與 設計 第 22 頁，共 54 頁 結構體（ Architecture） 用于描述實體所代表的系統(tǒng)內部的結構和行為。同時， VHDL 語言也支持慣性延遲和 傳輸延時 這樣可以準確地建立硬件電路的模型。 MAX3000A 和 MAX7000 設計者現(xiàn)在可以使用 Quartus II設計軟件中才有的所有強大的功能。系統(tǒng)設計者現(xiàn)在能夠用 Quartus II 軟件評估 Hard Copy Stratix 器件的性能和功耗，相應地進行最大吞吐量設計。 ⑦ 熱插拔和上電順序。 Cyclone 系列 FPGA 綜合考慮了邏輯器、存儲器、鎖相環(huán)（ PLL）和高級 I/O 接口。 （ 2） FPGA 可做其它全定制或半定制 ASIC 電路的中試樣片。在解調的過程中，由于載波的相位模糊性的影響，使得解調出的相對碼也可能是“ 1” 和“ 0”的倒置，但經差分譯 碼（碼反變換）得到的絕對碼不會發(fā)生任何倒置的現(xiàn)象，從而解決了相位模糊問題。相干解調和非相干解調法的原理圖分別如圖 36 和 37 所示 輸入 定時脈沖 輸出 圖 36 用相干解調法實現(xiàn) 2FSK 的解調原理框圖 低通濾波器 相乘器 低通濾波器 相乘器 BPF BPF 抽樣判決器 振蕩器 選通開關 反相器 選通開關 振蕩器 相加器 振蕩器 選通開關反相器選通開關振蕩器 第 9 頁，共 54 頁 輸入 定時脈沖 輸出 圖 37用非相干解調法實現(xiàn) 2FSK的解調原理框圖 2CPSK 的調制與解調 1. CPSK 調制的原理 相移鍵控是利用載波的相位變化來傳輸數(shù)字信息的，而振幅和頻率保持不變。 非相干解調是解調方法的一種，是相對相干解調而言的，非相干解 調是通信原理中的一種重要的解調方法，無論在模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)中都非常重要。該信 號稱為已調信號，而基帶信號稱為調制信號。 VHDL language 第 1 頁，共 54 頁 1 緒論 設計的意義與背景 隨著當今電子信息技術的快速發(fā)展，現(xiàn)代計算機技術與微電子技術的結合越來越緊密，而利用高層次的 VHDL/Verilog 語言等硬件描述語言對于現(xiàn)場課編程門陣列（ FPGA）和復雜可編程邏輯器件（ CPLD）進行設計，使之成為集成電路（ ASIC），這很大程度上縮短了設計的開發(fā)周期和開發(fā)的成本。解調是接收端將在已調信號從高頻載波上搬移下來，還原成為基帶信號?？梢赃M行時序仿真，在 Quartus Ⅱ 中可以清楚的分析仿真的波形，根具 2ASK、 2FSK、 2PSK、 DPSK 調制解調的原理，分 析波形的正確性。在對一個設計實體定義了外部界面后，一旦其內部開發(fā)完成后，其他的設計就可以直接調用這個實體。于是，當兩臺計算機要通過電話線進行數(shù)據(jù)傳輸時，就需要一個設備負責數(shù)模的轉換。 輸出 抽樣 判決 圖 33 用非相干解調實現(xiàn) 2ASK解調 原理框圖 抽樣 cos t 判決 圖 34用相干解調法實現(xiàn) 2ASK解調 原理框圖 2FSK 的調制與解調 cos 抽樣 判決器 低通 濾波器 相乘器 帶通 濾波器 抽樣 判決器 低通 濾波器 全波 濾波器 帶通 濾波器 第 7 頁，共 54 頁 1. FSK 的調制的原理 頻移鍵控就是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。對于 2CPSK 的調制的實現(xiàn)也有兩種方法；模擬調制法和鍵控法，其原理圖分別如圖 38 和 39 所示 s(t) 雙極性 ( t ) 不歸零 cos t 圖 38用相乘器實現(xiàn) 2CPSK調制原理框圖 開關電路 0 ( t ) s(t) 圖 39 用鍵控法實現(xiàn) 2CPSK 調制原理框圖 2. 2CPSK 解調的原理 2CPSK信號的解調通常使用相干解調法，在相干解調中要注意相干載波必須與 2CPSK信號是同頻同相的，其相干解調的原理圖如圖 310 所示 碼型變換 乘法器 移向 cos t 第 11 頁，共 54 頁 ( t ) 定時 cos t 脈沖 圖 310用相干解調法實現(xiàn) 2CPSK解調原理框圖 2DPSK 的調制 與解調 1. DPSK 調制的原理 在 2CPSK 中，相位變化是以未調載波的相位作為參考基準的。這些可編輯元 件可以被用來實現(xiàn)一些基本的邏輯門電路（ 比如 AND、 OR、 XOR、NOT）或者更復雜一些的組合功能比如解碼器或數(shù)學方程式。 3 FPGA 的應用： （ 1） 產品設計 把相對成熟的技術應用到某些特定領域如通訊，視頻，信息處理等等開發(fā)出滿足行業(yè)需要并能被行業(yè)客戶接受的產品這方面主要是 FPGA 技術和專業(yè)技術的結合問題，另外還有就是與專業(yè)客戶的界面問題產品設計還包括專業(yè)工具類產品及民用產品，前者重點在性能，后者對價格敏感產品設計以實現(xiàn)產品功能為主要目的， FPGA 技術是一個實現(xiàn)手段在這個領域， FPGA 因為具備接口，控制，功能 IP，內嵌 CPU 等特點有條件實現(xiàn)一個構造簡單，固化程度高，功能全面的系統(tǒng)產品設計 。 Cyclone 器件具有高級外部存儲器接口，允許設計者將外部單數(shù)據(jù)率（ SDR），雙數(shù)據(jù)率（ DDR）、 SDRAM 和 DDRRAM 器件集成到復雜系統(tǒng)設計中，而不會降低數(shù)據(jù)訪問的性能。 Cyclone 器件自動進行 32 位 CRC冗余校驗。 在 Quartus Ⅱ 中設計者可以根據(jù)個人的習慣和喜好，自定義開發(fā)環(huán)境的布局、菜單、命令、和圖表等。 1987 年底， VHDL 被 IEEE 和美國國防部確認為標準硬件描述語言。這樣做的好處是可以使設計人員集中精力進行電路設計的優(yōu)化，而不需要考慮其他的問題。一般通過一組串行的 VHDL 進程來反映設計的功能和算法。用戶可以打開編譯系統(tǒng)安裝目錄下的庫文件夾內的各個程序包文件，查看各個程序包的內容。調制信號 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的 建模與 設計 第 26 頁，共 54 頁 end askt。 end if。系統(tǒng)時鐘 start :in std_logic。 end if。 2. 2ASK 解調的波形 仿真與分析 2ASK 解調的波形仿真圖 如圖 46 所示 第 31 頁，共 54 頁 圖 46（ a） 2ASK解調仿真圖 圖 46（ b） 2ASK解調仿真局部放大圖 分析： 由圖 46（ a） 可以看出 CLK 時鐘信號仍然是 輸入， START 信號為開關信號，當START 為低電平時即使有時鐘信號和基帶信號也不會發(fā)生解調，只有當 START 信號為高電平電路才可以實現(xiàn) 2ASK 的解調， X 為高頻信號， Y 輸出為基帶信號，當 X 輸入為高電平的時候， Y的輸出才有信號，否則為 0可以看出當 X輸入高電平對應著 Y 輸出基帶信號的 1011001。139。寄存 x信號 signal m:integer range 0 to 5。得到數(shù)字載波的一種方法是：從 2ASK 信號中應用模擬濾波或者模擬鎖相環(huán)提取模擬載波。 then q=0。 基于 VHDL 語言實現(xiàn) 2ASK 的調制與解 2ASK 調制的實現(xiàn) 1. 2ASK 調制建模方思想： （ 1） 采用數(shù)字載波信號 數(shù)字載波信號產生的方法可以外部輸入，也可以通過高頻時鐘信號分頻得到。 ③ 結構描述方式 結構（ Structure）描述多用于多層次的設計中，通過調用庫中的元件或者已經設計好的模塊，進行組合，完成實體功能的描述。 3. VHDL 語言的基本程序結構 從程序機構上來看， VHDL 語言具有很清晰的結構組成，從開始到結束，各部分獨有特定的功能和語法結構。 2. VHDL 語言的特點 （ 1） VHDL 語言功能強大，設計方式多樣 VHDL 語言具有強大的語言結構，只需采用簡單明確的 VHDL 語言程序就可以描述十分復雜的硬件電路。 （ 2） Logic Lock 設計流程把性能提升 15% 設計軟件通過增強層次 Logic Lock 模塊級設計方式，將性能平均改善 15%。 Quartus II design 提供完善的 timing closure 和 Logic Lock 基于塊的設計流程。 Cyclone 器件具有兩個可編程鎖相環(huán)（ PLL）和 8 個全局時鐘線，提供健全的時鐘管理和頻率合成功能，實現(xiàn)最大的系統(tǒng)性能。采用 Cyclone 系列 FPGA，大批量應用現(xiàn)在可以采用價格相當?shù)目删幊探鉀Q方案。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的 FPGA。當前碼元與前一碼元的載波相位差用 來表示，定義 0 表示數(shù)字信息“ 0” （ 218） 表示數(shù)字信息“ 1” 例如一組數(shù)字信息與其對應的 2DPSK 信號的載波相位關系 二進制數(shù)字信息： 1 0 1 1 0 1 1 0 2DPSK 信號相位：（ 0） 0 0 或 （ ） 0 0 0 0 0 0 由此可知，對于相同的基帶數(shù)字信息序列，由于初始碼元的參考相位不同， 2DPSK信號的參考相位可以不同。例外一種是可以采用鍵控法來實現(xiàn)，即在二進制基帶矩形脈沖序列的控制下通過開關電路對兩個不同獨立頻率進行選通，使其在一個碼元 期間輸出 和 兩個載波之一，其原理圖如圖 35所示： 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的 建模與 設計 第 8 頁，共 54 頁 輸入 輸出 圖 35 用鍵控法實現(xiàn) 2FSK 的調制原理框圖 用這兩種方法產生的 2FSK 信號的差異在于：由調頻法產生的 2FSK 信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的 建模與 設計 第 4 頁，共 54 頁 （ 2） 利用數(shù)字信號離散值的特點通過開關鍵控載波，從而實現(xiàn)數(shù)字調制這種方法通常稱為鍵控法，比如對載波的振幅、頻率和相位進行鍵控，便可獲得振幅鍵控（ ASK）、頻移鍵控（ FSK）、相移鍵控（ CPSK）和差分相移鍵控（ DPSK）等基本的數(shù)字調制方式。 數(shù)字頻帶系統(tǒng)的 建模與 設計 第 2 頁，共 54 頁 課題研究的主要內容 課題主要研究了數(shù)字頻帶系統(tǒng) VHDL 的建模與設計，主要 包括了： 能夠認識 VHDL，理解 VHDL 的語法和編程結構， 熟悉 VHDL 中的各種函數(shù)及邏輯關系； 學習并能夠熟練的使用 VHDL 對數(shù)字系統(tǒng)進行建模與設計，用 VHDL 實現(xiàn)二進制振幅鍵控（ 2ASK）、二進制頻移鍵控（ 2FSK）、二進制相移鍵控（ 2PSK）、差分相移鍵控（ 2DPSK）的調制與解調；通過對數(shù)字頻帶系統(tǒng)基于 VHDL 的建模與設計，解決在程序中出現(xiàn)的錯誤和問題，提升對于 VHDL 的運用能力； 并對應的 VHDL 程序設計關于 2ASK、 2FSK、 2PSK、 2DPSK 調制解調模型的邏輯電路；完全掌握 2ASK、 2FSK、 2PSK、 2DPSK 調制解調的基本原理，并在QuartusⅡ軟件中實現(xiàn) 2ASK、 2FSK、 2PSK、 2DPSK 調制解調的仿真，分析其波形，能夠運用調制解調的原理解釋所仿真的波形 。2FSK。 基于 VHDL