毕业论文-超声波语音通信的调制器设计

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1、目录摘要1关键词1Abstract1Keywords:11绪论21．1调制器的研究背景21．2软件无线电原理及特点21．2．1软件无线电的基本原理21．2．2软件无线电的特点31.3超声波原理和特性32Δ/Σ调制器32．1Δ/Σ调制器32．2级联Δ/Σ调制器62．3多位Δ/Σ调制器63FPGA的AM调制83．1AM调制的基本原理83．2直接数字频率合成器的原理103．2．1DDS的基本原理103．3基于FPGA的AM调制的设计114系统的硬件电路设计124．1超声波语音发信机的设计124．2拾音器及供电电路124．3放大

2、电路134．4模拟滤波器电路144．5A/D转换电路155软件仿真及结果分析165．1FPGA的结构和特点165．1．1FPGA基本结构165．1．2FPGA的特点175．1．3FPGA技术的发展趋势185．2FPGA的常用开发软件185．3FPGA的设计流程19总结24致谢25参考文献26附录2728超声波语音通信的调制器设计摘要：随着语音通信技术的飞速发展，超声波语音通信由于其抗干扰能力强，在通信系统中越来越受重视。本文基于Δ/Σ调制器模型，利用FPGA的AM调制技术对超声波信号进行采集和处理，在A/D转换器部分用Σ

3、ΔA/D转换器替代，利用FPGA硬件平台来实现了超声波语音信号的调制。ΣΔA/D转换器利用过采样技术、噪声整形和数字滤波技术增加有效分辨率，其实质是以高速率换取分辨率，从而减小了实现高精度ΣΔA/D转换器的复杂性，有效衰减输出信号的带内量化噪声，提高了带内信噪比。设计中将软件无线电的思想渗透其中，将原来运用模拟器件构建的电路都通过软件编程的方法来实现，增加了系统的灵活性。系统的硬件电路由AM调制电路和功放电路组成。在软件仿真时，利用QuartusII开发软件，采用VHDL和QuartusII内嵌的图表编辑器的原理图式图形

4、输入法混合编程的方式，编写了各模块单元，在FPGA内部实现了调幅功能。仿真结果符合信号调制要求。关键词：Δ/Σ调制器；超声波语音通信；FPGA；QuartusIITheDesignofUltrasonicVoiceCommunicationsModulatorStudentmajoringinElectronicinformationscienceandtechnologyLeiYanTutorAbstract：Withtherapiddevelopmentofvoicecommunicationstechnology,

5、becauseofitsstronganti-interference,ultrasonicvoicecommunicationgetmoreandmoreattentionincommunicationsystem.BasedontheΔ/ΣmodulatormodelandtheFPGAAMmodulationtechnologyofultrasonicsignalacquisitionandprocessing,thispaperuseΣΔA/DconverterinsteadingofA/Dconverterpa

6、rtly,maketheFPGAhardwareplatformtorealizetheultrasoundmodulationofthespeechsignal.ΣΔA/Dconverterusesamplingtechnology,noiseplasticanddigitalfilteringtechnologytoincreaseeffectiveresolution,itsessenceisthehighrateforresolution,thusreducethehighprecisionΔA/Dconvert

7、ercomplexity,effectiveattenuationoftheoutputsignalwithinnerquantizationnoiseandimprovethesignal-to-noiseratiowithinner.Thedesignofsoftwareradiothoughtmakepenetrateofthem,foraconstructionofcircuitusingsimulatorsarethroughsoftwareprogrammingmethodtorealize,increase

8、theflexibilityofthesystem.Insoftwaresimulation,useQuartusIIdevelopmentsoftware,aVHDLandQuartusIIembeddedcharteditoroftheprincipleofmixingprogrammingschemagraph