简易bpsk相位调制通信系统的设计毕业设计论文

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1、学号：24102200012南湖学院毕业设计题目：简易BPSK相位调制通信系统的设计作者陈身光届别2014系别机械与电子工程系专业电子信息工程指导老师刘翔职称副教授完成时间2014.05I摘要本文设计了一个BPSK调制的简易通信系统。系统由发送端和接收端两部分组成。发送端以STM32为控制核心，将接收到的数据进行基带差分编码后，控制直接数字式频率合成技术(DirectDigitalSynthesis，DDS)的AD9854进行BPSK调制，并由功率放大器放大后经天线发送出去；接收端由正交解调芯片MAX2451和数字锁相环

2、芯片CD74HC7046组成的Costas环实现载波提取和相干解调，解调后的信号经高速数字锁相环CD74HCT297提取位同步后进行基带差分解码。经实测，系统载波频率为36MHz；传输1Mbit数据的总时延小于2min，误码率小于10-2；最大传输距离为1.8m。关键词：BPSK调制；基带编解码；DDS；相干解调；位同步IAbstractThispaperpresentsasimplecommunicationsystemusingBPSKmodulation.Systembythesendingandreceiving

3、endsoftwoparts.thesendingendtoSTM32asthecontrolcenter,thereceiveddatabasebanddifferentialencoding,controldirectdigitalfrequencysynthesis(DirectDigitalSynthesis,DDS)oftheAD9854isBPSKmodulation,amplifiedbythepoweramplifiertransmittingtheantennaout;receivingendbyqua

4、draturedemodulatorchipMAX2451an.Throughthetest,thesystemcarrieris36MHz;thetotaldelayof1Mbitdatatransmissionislessthan2min,thebiterrorrateislessthan10-2;antennalengthislessthan50cm,thetransmissiondistanceisgreaterthan1.5m.Keywords:BPSKmodulation;basebandcodec;DDS;

5、coherentdemodulation;bitsynchronization29目录第一章绪论11.1课题的研究背景11.2国内外研究动态11.3设计任务与指标2第二章总体方案设计32.1系统框架32.2单片机芯片的选用32.3简易误码率测试仪设计3第三章模块电路具体设计43.1电源模块设计43.2基带的编码与解码53.3BPSK的调制与解调53.3.1BPSK的调制原理53.3.2BPSK调制的实现63.3.3BPSK解调的原理73.3.4BPSK解调的实现73.4位同步的提取93.4.1数字锁相环的工作原理103.

6、4.2数字锁相环的实现103.5放大电路设计123.5.1接收端前置放大电路设计123.5.2发射端功率放大电路设计133.6简易误码率测试仪电路设计133.5PCB板设计14第四章系统软件设计154.1应用程序总体结构154.2用STM32控制AD9854产生BPSK信号164.3信号的编码与解码部分184.4数据收发214.6通信协议与软件纠错23第五章测试与总结245.1测试方法及数据245.2测试总结25参考文献26致谢27附录一主控电路原理图28附录二发送与接收电路原理图2929南湖学院毕业设计（论文）第一章绪

7、论1.1课题的研究背景移动通信是现代通信的重要组成部分，在民用、商业和军事等领域有着极其重要的应用。通信技术的日益发展，带动了调制技术迅速的发展。调制方式影响通信系统的质量，通信系统的信道特性决定了调制方式。因此，不同类型的信道，有着不同的调制方式。无线电波传播条件极其恶劣，采用抗干扰能力较强的调制方式可以减少快衰落的影响，避免使接收信号幅度发生急剧变化。此外，为了解决通信容量的不断增加和有限频带的矛盾，必须采用频谱利用率较高的调制技术，如频率复用技术。移动通信中为了降低放大器的成本，普遍采用了高效率的C类功率放大器，来

8、获得较大的射频输出，以及降低了移动站的功耗；接收机常采取限幅等措施来减少多径衰落的影响。放大和滤波等器件的存在，使得收发端的信道具有非线性特性和带限特性。非线性部件的幅相（AM/PM）转换效应，使得输出信号的相位随输入信号幅度变化。理论和实际均已证明，非线性特性可以使带限以后的已调波中已经滤除的带外分量几乎又都被恢复