【正文】 信的形成。 1906 年電子管的發(fā)明迅速提高了無線通信及有線通信的水平。 1878 年世界上的第一個(gè)人工交換局只有 21個(gè)用戶。一般把 1838 年 有線電報(bào)的發(fā)明作為開始使用電通信的標(biāo)志 ,但那時(shí)的通信距離只有 70km。如果整個(gè)社會的通信水平跟不上，社會成員之間的合作程度也會受到影響，社會生產(chǎn)力的發(fā)展也必然最終受到限制。沒有通信，人類社會將不可以想象的。 1 課題背景 通信按照傳統(tǒng)的理解就是信息的傳輸與交換，其中信息可以用標(biāo)記、符號、聲音或圖像來表示。采用更好的調(diào)制方法和改進(jìn)器件的信號處理速度可以使信號延遲得到改善。 由于所用的器件在信號處理過程中有一定的延遲，所以不可避免的出現(xiàn)信號失真。然后將信號通過一個(gè)正弦波采樣信號發(fā)生器，產(chǎn) 生相應(yīng)頻率的正弦采樣信號，最后將 2FSK 采樣信號經(jīng)過數(shù) /模轉(zhuǎn)換成模擬信號。分頻器是將外部時(shí)鐘分為數(shù)字信號速率和兩個(gè)載波頻率。其中前 5 個(gè)部分由可編程邏輯器件來完成，用 VHDL 語言編寫程序。 設(shè)計(jì)選取 CPLD 器件來做 2FSK 調(diào)制系統(tǒng)。 摘要 當(dāng)今的信息時(shí)代，通信與我們的日常生活密切相關(guān)。而數(shù)字通信以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而在通信傳輸中得到了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)共分為分頻器、數(shù)字選擇器、隨機(jī)序列產(chǎn)生器、跳變檢測器、正弦波信號產(chǎn)生器、外部時(shí)鐘發(fā)生器和數(shù) /模轉(zhuǎn)換器等七個(gè)部分。外部時(shí)鐘用石英振蕩電路構(gòu)成。調(diào)制部分用數(shù)字信號控制數(shù)字選擇器從而選擇兩個(gè)載波的通斷來實(shí)現(xiàn)。并且在MAX+plus II 軟件實(shí)驗(yàn)平臺上實(shí)現(xiàn)仿真。這在實(shí)際應(yīng)用中也是不可避免的。 關(guān)鍵字： 數(shù)字基帶信號，頻帶傳輸，可編程邏輯器件，硬件描述語言 Abstract Communication is very close to our lives in today. Moreover the digital munication obtains the widespread application because of its unique merits in the municational transmission. The design selected CPLD ponents to make the 2FSK modulation system. The whole system includes seven parts as following: the Frequency Divider, the Digital Selector, the Random Sequence Producer, the Jump Detector, the Sine Wave Signal Producer, the Exterior Clock Generator and the Digital/Analog mtator. Programmable Logical Device can plete the first five parts and the procedure is written with the VHDL. Vibrating silicon oscillatory circuit constituted the Exterior Clock. The frequency divider divides the Exterior Clock into digital signal frequency and two carrier frequencies. The modulation department is achieved by using the digital signal to control the digital selector and to select the two frequencyonoffs. Then the signal is translated into the sine sampling signal with corresponding frequency by the Sine Wave Signal Producer, finally the 2FSK sampling signal is translated into analog signals with the Digital/Analog mtator, and then simulation is realized in the MAX+plus II software experimental platform. Because those devices used in the system always delays during the signal processing process, it is inevitable that the signal would be distortion. It is also inevitable in the practical application. In order to improve the system, using better modulation methods and improving the signal processing speed of the devices are helpful. Key words: digital baseband signal, sidebands transmission, Programmable Logic device, Hardware description language. 目錄 摘要 ................................................................ I ABSTRACT........................................................... II 1 緒言 .............................................................. 1 1課題背景 .......................................................... 1 課題背景 ........................................................ 1 課題的研究工作 .................................................. 3 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的研究 ............................................... 5 系統(tǒng)的性能指標(biāo) ................................................. 5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理 ................................................. 5 CPLD 的相關(guān)知識和相關(guān)描述語言 .................................. 7 CPLD 的相關(guān)知識 ............................................... 7 硬件描 述語言的選擇 ............................................ 8 設(shè)計(jì)方案的性能比較 ............................................. 10 用小邏輯器件實(shí)現(xiàn) ............................................. 10 用 2ASK 的調(diào)制方案來實(shí)現(xiàn) 2FSK 調(diào)制 ............................ 11 用可編程邏輯器件設(shè)計(jì) 2FSK 調(diào)制器 .............................. 11 幾種方案的性能比較 ........................................... 12 ....................................................... 13 設(shè)計(jì)所需器件的選用 ............................................. 13 可編程邏輯器件的產(chǎn)品的選擇 ................................... 13 可編程邏輯器件的產(chǎn)品的介紹 ................................... 14 D/A 轉(zhuǎn)換器 ................................................... 16 調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................. 16 4 2FSK 的軟件部分和相關(guān)程序 ....................................... 21 程序算法設(shè)計(jì) ................................................... 22 程序設(shè)計(jì) ....................................................... 25 5 總結(jié)與感想 ....................................................... 26 致 謝 ............................................................. 27 參考文獻(xiàn) ........................................................... 27 附錄 1 VHDL 源程序 ................................................. 30 1 緒言 本章闡述 通信系統(tǒng)中數(shù)字信號傳輸 研究背景、現(xiàn)狀以及發(fā)展方向，明確指出 了 當(dāng)今通信系統(tǒng) 所面臨的問題以及數(shù)字通信系統(tǒng)的若干優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字通信傳輸?shù)陌l(fā)展方向和發(fā)展前景。在當(dāng)今社會，通信與傳感、計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合 ,成為整個(gè)社會的“高級神經(jīng)中樞”。一般來說，整個(gè)社會的生產(chǎn)力水平要求與之相適應(yīng)。 電通信的歷史并不長 ,至今不過只有 160年的時(shí)間。 1876 年發(fā)明的有線電話被稱為是現(xiàn)代通信的開端。無線電報(bào)于 1896 年實(shí)現(xiàn) ,它開創(chuàng)了無線電通信發(fā)展的道路。伴隨著通信技術(shù)的發(fā)展 ,通信科學(xué)在 20 世紀(jì) 30 年代起獲得了突破性的進(jìn)展 ,先后形成了脈沖編碼原理、信息論、通信統(tǒng)計(jì)理論等重要理論體系。在通信種類上，相繼出現(xiàn)了脈碼通信、微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、計(jì)算機(jī)通信等?？傊谶@些因素的帶動下， 數(shù)字通信高速發(fā)展了起來 [1~4]?，F(xiàn)有的傳輸媒介電纜、微波中繼和衛(wèi)星通信等將更 多地采用數(shù)字傳輸。而且 從電子時(shí)代初期開始，隨著技術(shù)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(dǎo)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。 而且，通信事業(yè)正蓬勃發(fā)展，有廣闊的情景。 課題背景 通信傳輸?shù)姆绞接卸喾N多樣。而長途通訊則需要通過無 線電波傳送信息。例如 ,藍(lán)牙技術(shù) ,它可在世界上的任何地方實(shí)現(xiàn)短距離的無線語音和數(shù)據(jù)通信 [3]。 這就不僅在 系統(tǒng)硬件設(shè)備方面 有所浪費(fèi) ， 而且 從傳送信息的準(zhǔn)確性考慮，由于氣象條件、高大建筑物以及其他各種各樣的電磁干擾 ，往往所采取的措施并不能保證 了信息傳送 的 確定性 。之所以使用電通信方式是因?yàn)檫@種方式能使消息幾乎在任意的通信距離上實(shí)現(xiàn)迅速而有準(zhǔn)確的傳遞。各種消息在轉(zhuǎn)換成電信號的時(shí)候，消息與電信號之間必須建立單一的對應(yīng)關(guān)系，否則接收端就無法得到原來的消息。這樣的信號就稱為數(shù)字信號。點(diǎn)對點(diǎn)之間建立的通信系統(tǒng)是通信的最基本形式 ,其模型可用圖 11 表示 [5]。但長期以來，由于電報(bào)通信不如電話通信方便，作為數(shù)字通信的主要形式的電報(bào)比 1876 年 Bell 發(fā)明的電話發(fā)展緩慢。除了計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用要求傳輸大量數(shù)字信息 的客觀要求外，數(shù)字通信迅速發(fā)展的基本原因是它與模擬通信相比，更能適應(yīng)對通信技術(shù)越來越高的要求。圖中的同步環(huán)節(jié)沒有表示出來，因?yàn)樗奈恢猛皇枪潭ǖ摹１热?，調(diào)制與解調(diào) .加密與解密 .編碼與解碼等環(huán)節(jié)是否采用，還取決與具體設(shè)計(jì)方法及要求。 信息源 變換器 信道 反變換器 受信者 噪聲源 （ a） （ b） 圖 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 數(shù)字傳輸系統(tǒng)可以根據(jù)是否經(jīng)過調(diào)制解調(diào)分為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)。如果要遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，特別是在無線或光纖信道上傳輸時(shí)，則必須經(jīng)過調(diào)制將信號頻譜搬移到高頻處才可以在信道中傳輸?；鶐д{(diào)制中的信號波形通常有整 形脈沖的形式，而在帶通調(diào)制中則利用整形脈沖去調(diào)制載波信號 [ 9]。調(diào)頻系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)，對信道特性的變化敏感性不強(qiáng)，因此在通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 課題的研究工作 數(shù)字通信有許多模擬通信沒有的好處，因此它在當(dāng)今社會得到了廣泛的應(yīng)