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FSK调制解调系统的建模与仿真
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内容提示：黄石理工学院毕业设计（论文）。摘
要。 。现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。本论文主要讨论和仿真了基于CPLD的FSK、4FSK系统单元设计，并对调制解调系统和CPLD设计方法进行了相关的研究。以VHDL作为设计的硬件描述语言，在Altera公司的Maxplus2开发平台上进行了程序设计及波形仿真。对各个模块进行CPLD的建模，然后对各个模块的设计内容进行了层层细化。最终达到模块的具体软硬件实现。。基于中压通信的特点，对中压信道噪声特性进行了总结研究，并在Maxplus2下实现仿真波形；对通信上现有调制解调技术进行比较总结，应用Maxplus2编程实现了FSK调制解调，并在实现单载波FSK调制解调基础上，实现了多载波FSK调制解调。介绍了采用多载波调制技术实现数字信号传输的基本原理及其优点；从理论上分析总结了中压信道及噪声特性，并结合均衡、编码，小波变换等技术，提出了进一步提高多载波调制系统性能的途径。。关键词: 频率键控系统；CPLD；MAXPLUS2；VHDL。 。
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基于VHDL的2FSK调制解调器设计
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3 2FSK解调器设计
3．1 分频法实现2FSK解调器
过零检测法与其他方法比较，最明显的优点就是结构简单、易于实现，而且对增益起伏不敏感，特别适用于数字化实现。它是一种经济、实用的最佳数字解调方法。其方框图如图3所示。
它利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。输入的已调信号经限幅放大后成为矩形脉冲波，再经微分电路得到双向尖脉冲，然后整流得到单向尖脉冲，每个尖脉冲代表信号的一个过零点，尖脉冲重复的频率是信号频率的两倍。将尖脉冲去触发一单稳态电路，产生一定宽度的矩形脉冲序列，该序列的平均分量与脉冲重复频率，即输入频率信号成正比。所以经过低通滤波器的输出平均量的变化反映了输入信号的变化，这样就完成了频率一幅度的变换，把码元&1& 与&0&在幅度上区分开来，恢复出数字基带信号。实现2FSK解调器的原理方框图如图4所示。
3．2 仿真结果
在MAX+PLUS软件平台上进行布局布线后进行波形仿真，其中clk为输入主时钟信号；start为起始信号，当start为&1&的时候，开始解调；x为输入信号，本文中在调制阶段的被调制信号，即是调制信号中的输出信号，y为输出信号，在正常情况下y就是在调制信号中的输入信号，在 q=11时，m清零。在q=1O时，根据m的大小，进行对输出基带信号y的电平的判断。在q为其它值时，计数器m计下xx(寄存x信号)的脉冲数。输出信号y滞后输入信号&10个clk。仿真结果如图5所示。
4 2FSK调制解调器整体设计
&在整体设计过程中，整体电路如图6所示，其中x为基带信号，y为经过调制解调后的解调信号。
调制解调器设计仿真结果如图7所示。比较输入信号x与输出信号y，完全一样，只是系统仿真结果有一定的延时。仿真结果表明，系统设计正确。
本文基于2FSK的基本原理，进行二进制调制解调器的设计。运用VHDL语言对器件进行功能描述，在MAX+PLUSⅡ软件平台上对所描述器件进行时序仿真，最后下载至目标芯片EPM，分配合理引脚，进行仿真。设计过程中调制阶段的基带信号，经调制仿真得到解调所需的输入信号。解调阶段对来自调制阶段得到的信号进行解调，所得解调信号即为原来调制基带信号，起到了调制解调的作用。整个设计过程采用VHDL语言实现，设计灵活、修改方便，具有良好的可移植性及产品升级的系统性。
作者：连云港市无线电监测站 刘家庆& &来源：电子科技
  最新招聘信息基于FPGA的FSK调制器的设计与实现--《华章》2012年12期
基于FPGA的FSK调制器的设计与实现
【摘要】：本文主要介绍的是一种基于FPGA芯片设计的FSK调制器的基本原理,该FSK调制器以Altera公司的大规模集成电路CycloneII芯片为核心,利用VHDL语言进行描述。使得电路更加的简洁、可靠性能更高。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TN761【正文快照】：
308FSK(Frequency Shift Keying)是数字通信中用得较广的一种方式,是用不同频率的载波来传送数字信号,并用数字基带信号控制载波信号的频率,具有抗噪声性能好、传输距离远、误码率低等优点。在中低速数据传输中,特别是在衰落信道和频带较宽的信道中传输数据时,有着广泛的应用
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> EDA 设计软件/工具
14:35 电子设计领域的一大趋势是开源硬件及其配套的开源原理图和PCB布局图的使用。使用开源硬件及其配套资源意味着工程师可以方便地使用现有设计方案，从而提高效率并缩短产品上市时间。随着工程师更加深入地了解传统PCB与开源PCB设计之间的区别，该趋势将极有可能获得进一步增长。
09:36 近日，Mentor在北京举行了“IESFChina2012航空航天电气技术论坛”。中国航空工业集团成都飞机设计研究所、上海飞机设计研究院、北京航天自动控制研究所、韩国航宇工业公司，及业内的200多位研发专业人士出席了本次会议。
13:41 随着现代电子技术的发展，带有各种微处理的现代电子设备已广泛应用于国民生产的各行各业中。但随着设备功能越来越强大，程序结构越来越复杂，指令代码越来越长，加之现场工作环境的干扰，设备失控，程序“走飞”，各功能模块“死机”的概率也同样成倍地增加。
10:50 目前应用Motorola微处理器开发嵌入式系统时基本上都是使用Motorola公司提供的开发系统或者CodeWarrior公司的开发系统等付费昂贵的调试工具。
16:52 EDA使用户在无需实际芯片、电路板和仪器仪表的情况下进行电路设计和分析；采用在系统编程技术，在现场对系统进行逻辑重构和升级，实现硬件设计软件化。
13:54 随着以太网技术的飞速发展，工业以太网渐渐成为自动化控制系统里主流的高速率的通信方式，工业以太网技术已然成为一个独立发展的分支。EPA是我国第一个拥有自主知识产权、并被国际标准化组织接收和采用的工业自动化标准。该标准是一种基于以太网、无线局域网、蓝牙等信息网络通信技术的，适用于工业自动化控制系统装置与间、工业自动化仪器仪表相互间数据通信的工业控制网络通信标准。
09:41 提起protel相信很多电路设计工程师都不会陌生。很多初次学习设计电路图和PCB的人几乎都不约而同地选择了这个EDA设计软件，因为它易于学习，软件界面友好，易于上手而赢得了广大初学者的青睐。很多大学的EDA实验室也将其列为教学软件。
15:05 协同仿真就是利用仿真工具提供的外部接口，用其它程序设计语言(非HDL语言，如c语言等)编程，用辅助仿真工具进行仿真。Modelsim提供了与c语言的协同仿真接口。以Windows平台为例，用户可通过modelsim提供的c语言接口函数编程
15:31 随着电子技术的发展，数字系统的设计正朝高速度、大容量、小体积的方向发展，传统的自 底而上的设计方法已难以适应形势。EDA(Electronic Design Automation)技术 的应运而生，使传统的电子系统设计发生了根本的变革。
10:23 技术是SOC(System on Chip)技术和电子设计自动化技术相结合的一种全新的嵌入式系统设计技术，为设计者提供了一个可以快速开发设计及验证的系统设计平台，用以搭建基于总线的系统。
10:36 交互式仿真方法：利用EDA工具的仿真器进行仿真，使用方便，但输入输出不便于记录规档，当输入量较多时不便于观察和比较。
10:34 DS1820是美国DALLAS公司生产的一种单总线(1-wire)数字温度传感器，采用1-wire总线通信协议
15:32 当前电子线路已大量采用计算机辅助仿真设计，尤其是电子设计EDA仿真技术。EDA仿真软件中Electronics Workbench仿真设计分析软件是计算机数字电路与逻辑设计模拟和仿真的软件包，是实用的电子电路在线仿真工具，可加快产品的开发速度，提高工作效率。这里介绍一种基于EDA技术的555单稳态触发器设计与仿真。
09:26 在通信系统中，基带数字信号在远距离传输，特别是在有限带宽的高频信道如无线或光纤信道上传输时，必须对数字信号进行载波调制，这在日常生活和工业控制中被广泛采用。数字信号对载波频率调制称为频移键控即FSK。
09:32 软件无线电的核心思想是以模块化、标准化的硬件功能单元构建一个具有高度灵活性、开放性的通用硬件平台，将高速、宽带的A/D、D/A尽可能地靠近天线，通过软件编程的方式实现通信系统的各种功能，从而屏蔽不同通信系统的差异，实现多个通信系统的互通与兼容。
10:55 传统单相升压APFC电路已经被广泛应用到功率因数校正电路中，但是该方案需要独立的不可控整流桥，置后的升压电感需要解决抗直流偏磁问题，而且升压电感的位置很不利于整个功率电路的集成。
10:02 介绍了软件无线电的思想和结构，提出了一种实现软件无线电试验平台的设计方案，随后对各个模块进行了分析。整个试验平台可以根据用户的需求产生各种调制制式的中频信号；也可以接收各种中频信号，并变频成基带信号。
10:00 焊接点故障失效经常发生在FGPA,在所有类型的商业和国防产品中.当FPGA被封装在BGA封装件中后，FPGA很容易受焊接连接失效的影响
13:22 选择PCB 板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的PCB 板子(大于GHz 的频率)时这材质问题会比较重要
10:26 在从图像源到终端显示的过程中，电路噪声、传输损耗等会造成图像质量下降，为了改善显示器的视觉效果，常常需要进行图像增强处理。图像增强处理有很强的针对性，没有统一的*价标准，从一般的图片、视频欣赏角度来说，滤除噪声、扩展对比度、锐化以及色彩增强等处理能显著提升视觉效果。
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基于FPGA的MSK调制解调器设计与应用
计和时序仿真。硬件部分在Altera 公司 EP2C15AF256C8N FPGA 上实现。结果表明，数字MSK
调制解调器具有相位连续，频带利用率高的优点。
关键词：现场可编程逻辑阵列，最小频移键控，调制，时序仿真
Abstract:A method for designing Minimum Frequency Shift Keying modulator and
demodulate is developed.The VHDL Models are designed and simulated，the results show
the MSK enjyos the characteristics of phase continuation and high band utilization.
Key words: FPGA,MSK,Modulator,Simulation
数字调制解调器在点对点的数据传输中得到了广泛的应用。通常的二进制数字调制解调
器是建立在模拟载波上的，在电路实现时需要模拟信号源，这会给全数字应用场合带来不方
便。本文分析了MSK（最小频移键控）数字调制信号特征，提出一种全数字固定数据速率MSK
调制解调器的设计方法，应用VHDL 语言进行了模块设计和时序仿真。硬件部分在Altera
公司 EP2C15AF256C8N FPGA 上实现了MSK 数字调制解调器，并在常州市科技攻关项目：粮
库储粮安全网络智能监测系统的嵌入式测控部分应用。实测表明，数字MSK 调制解调器具有
包络恒定，相位连续，频带利用率高的优点。并且在FPGA 上实现时设计效率高，可与其他
模块共用片上资源，对于全数字系统中的短距离数据通信是较好的解决方案。
1 数字MSK 调制的载波频率与相位常数
最小频移键控MSK ( Minimum Frequency Shift Keying ) 是二进制连续相位FSK 的一
种特殊形式。有时也称为快速频移键控(FFSK)。MSK 调制方式能以最小的调制指数(0.5)获
得正交信号， 同时MSK 比2PSK 的数据传输速率高，且在带外的频谱分量要比2PSK 衰减更
MSK 是恒定包络连续相位频率调制，其信号的表示式为
MSK 调制必须同时满足调制指数0.5 和相位连续条件，由MSK 信号表示可知，为了使调
制指数为0.5，MSK 信号的两个频率应分别为：
上式反映了MSK 信号前后码元区间的约束关系。MSK 信号在第k 个码元的相位常数不仅与当
前码元的取值有关，而且还与前一个码元的取值及相位常数有关。在数字载波的情况下，上
述条件等同于根据前一码元的相位，选择当前码元的相位是同相或反相，以保证数字MSK
信号的相位连续。
2 数字MSK 调制解调器FPGA 模块实现
用FPGA 实现的MSK 调制器模块如图1 所示。
图1 MSK 调制器模块
图中预分频器和&0&、&1&码分频器组成载波发生器，在输入码序列同步信号的控制下
分别产生&0&码和&1&码的数字载波。为了方便设计与调整，预分频器设置2 级分频电路，
分频系数分别为D1 和D2，从分频效率考虑，D1 和D2 的乘积应为总分频系数的最大公共因子。
&0&码和&1&码分频器的分频系数C1、C2 的设置必须满足调制指数0.5 的条件。输入调制
信号数字序列控制2 选1 多路选择器，选出对应输入码流中&0&、&1&码元的数字载波。
相位检测模块与第二级2 选1 多路选择器、码长分频器和反相器组成连续相位形成电路。在
前面确定&0&、&1&码元的数字载波时，每个码元的载波周期数也随之确定， 其中&0&、
&1&数字载波相位差固定为180&，因此可以简单地用0、1 来表示2 个载波相位。在相位
检测模块中，码长分频器作为1bit 延时的时钟信号，输入数字信号延迟一码元信号D-1 与前
次产生的2 选1 选择器控制信号S 比较，得到前一码元结束时的相位Q-1，其结果如表1 所示。
图2 MSK 解调器模块
无相关信息
经过反复的比较和遴选，《今日电子》和21ic中国电子网举办的2013年度产品奖正式揭晓…
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