基于FPGA的PSK调制系统实验报告

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1、实验题目：基于FPGA的PSK调制系统专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：基于FPGA的PSK调制系统一、实验目的1.掌握利用原理图输入法设计电路的方法，掌握QuartusTT的层次化设计方法。通过PSK调制系统的设计，熟悉用EDA软件进行电路设计的详细流程，以及在硕件上的应用。2.掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。实验题目：基于FPGA的PSK调制系统专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：基于FPGA的PSK调制系统一、实验目的1.掌握利用原理图输入法设计电路的方法，掌握QuartusTT的层次化设计方法。通过PSK调制系统的设计，熟悉用EDA软件进行电路设

2、计的详细流程，以及在硕件上的应用。2.掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。1.掌握用键控法产生2PSK信号的方法。2.掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。二、实验要求利用实验板具有模拟信号处理的功能，设计一个移相键控信号发生器。要求利用板上的8位DIP开关设置基带信号码(8bit)o板上的DAC送出己调信号(正弦波)，对8bit基带信号循环调制。要有用于观察的同步脉冲输出。传输速率1200bpso为简单起见，载波频率也是1200Hzo为简单起见，已调信号的相位和基带信号码的夫系柬用绝对调相方式。即基带信号为1,己调信号

3、的相位相对于参考相位改变180度。基带信号为0,已调信号的相位与参考相位相同。三、实验内容1、PSK调制原理相移键控(PhaseShiftKeying,PSK),它是受键控的载波相位按数字基带脉冲的规律而改变的一种数字调制方式。这种以载波的不同相位直接表示相应数字信息的相位键控，通常被称为绝对移相方式。当基带信号为二进制数字脉冲序列时，所得到的相位键控信号为二进制相位键控，即2PSK,它的表达式为e(t)+炉(£)](2)式中，(l)(t)由数字信息“0”“1”控制。在绝对移相中，因为(l)(t)选用的参考相位基准就是未调制的载波，所以e(t)就是载波的绝对值。一般说來，数字信息为“1”吋

4、，e(i)二o,数字信息为“o”吋，e(i)二兀。即E数字信息为00,数字信息为1如图所示2、系统总体设计输出系统的结构框图3、系统详细设计1分频器设计根据题目中载波频率小于30kHZ的要求，生成载波信号的正弦信号发生器选择16位累加器，则其需要的时钟在30kHZ以上即可。因此，设计中对20MHZ的系统时钟进行512分频（39KHZ）和16384分频（1.22KHZ）。512分频所得时钟作为止弦信号发生器的时钟，16384分频所得时钟则作为整个系统的基带信号。VNDL具体设计见附录一。通过VIIDL包装生成的分频器模块及其波形仿真图如下面两图所/Jioclkdivelkelkdiv512e

5、lkdiv16384inst分频器模块NameValueat16.98ns)ps327.68us655.36us983.04us1.31>s1.64ms1.97ms2.29ms*iiiiiii16.975nsdkBOdk.div512BOdk_diyl6384BO

6、分频器模块波形仿真结果2正弦信号发生器设计DDS(DirectDigitalSynthesizer)具有较高的频率分辨率，可以实现频率的快速切换，并且在频率切换时能保持相位的连续，很容易实现频率、相位、幅度的数字调制。本系统的止弦信号发生器模块就是基于DDS技术设计的。DDS原理图如下：*寄存器NTD/A低通滤枝器正弦信号输岀>

7、f

8、换器直接利用,需要将其置映射到D/A转换器所能接受的数据空间内。设计中所用D/A转换器为8位，其数据空间是0——255,可以利用公式“二127.5*(1+B1)”来映射数据,影射后的数据为小数，还须对其取整,输入公式"二INT(C1)”o然后复制所得数据，在QuartusII平台中生成hex文件。由以上可得，系统需要使用6位地址线8位数据线的ROM作为数据存储器。时钟为512分频(约为39KHZ)所得信号。具体电路图如图