信号调制通信系统设计文献综述

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1、文献综述信号调制通信系统设计1前言部分（阐明课题的研究背景和意义）本课题研究的是设计信号调制系统，之所以要设计这个项目，是因为信号调制在人们的生活中已经不可分割了。信号调制在信号的传输中起了不可代替的作用。很久很久以前，人们曾经寻找各种方法，用来实现信号传输。例如，我们古代利用烽火来传送边疆报警信号，这种光信号的传输成为了我国最造的通信系统。1837年的莫尔斯发明了电报。后来在1876年，贝尔发明了电话，将声信号转换为点信号沿着导线直接传送。19世纪，人们又开始研究用电磁波传送无线电信号。[1]一直到今天，传送信号的速度越来越快，这些就是归功于信号的快速传输。而信

2、号的传输并非直接传输，而是要经过特殊的处理之后，才能有效的，高速的，正确的接收到信号。而且，信号的长距离传输必定会损耗能量，影响最后的接收。所以，为了减少在传输时的耗损，人们一般是先对传输信号进行特殊处理，然后再传递。把原始的待传信号托附到高频振荡的过程称为调制，只有这样，信号才能在载波的作用下，以极少的能量在传输过程中损耗，使接收端收到有效信。首先我们必须对信号调制的概念要做个简要的叙述：调制就是将我们所需的信号进行加工处理，然后加载到高频载波上，使它成为有益于信号传播的形式的过程。其实说明白点就是使载波随着信号而改变的技术。一般来说，我们所需的有用信号（信号源

3、），存在直流分量和低频频率的分量，这信号叫作基带信号。基带信号是无法进行长远距离传输的，因为能量在中途中非常容易损耗的。所以必须要把低频的基带信号转换成高频的基带信号来进行传播。而这已变成的高频率基带信号就叫做调制信号，这个信号叫已调信号。调制信号就是通过改变高频载波的幅度，相位，频率，使它随着基带信号的改变而改变来实现调制的。当然，有调制，就肯定有解调，没有解调的信号是不能接收使用的。而解调就是将信号从载波中提取出来，然后进行一些处理是接收者使用。这里就对解调不做作详细的介绍了。[2]信号调制的作用不仅仅能减少信号在长远距离传输过程中所要消耗的能量，而且还有其它

4、的作用。由于天线的尺寸一定要与信号的波长相匹配，而低频信号的波长很长，无法制作相对长度的天线尺寸，所以必须要对信号进行调制处理，使信号转变为高频载波上而使波长变短，有利于天线的制作。还有一个作用就是，将低频信号调制到高频信号可以实现频分复用。调制技术主要用来将模拟信号或数字信号转换成特殊的模拟信号。常用的模拟信号的调制技术有三种：（1）改变载波的振幅称振幅调制。（2）改变载波的频率称频率调制。（3）改变载波的相位称相位调制。[4]在通信中，信号调制是必不可少的。调制在通信系统中有非常重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，

5、从而将调制信号转换成适合于传播的高频已调信号，而且它对系统的传输可靠性和传输的有效性有着很大的提高，调制方式往往是决定一个通信系统的性能。本课程设计是采用FPGA技术来完成信号调制通信系统的设计。所谓FPGA，全名是：Field－ProgrammableGateArray。中文名叫：现场可编程门阵列。它是在CPL、PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的成果。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，不仅解决了定制电路的不足方面，而且克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。[3]目前以硬件描述语言（Verilog或VHDL）所完成的电路设计，可以经

6、过简单的综合与布局，快速的烧录到FPGA上进行测试，是一种现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以实现一些基本的逻辑门电路或者复杂的组合功能，比如解码器或数学方程式。在大部分的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。①2主题部分（阐明课题的国内外发展现状和发展方向，以及对这些问题的评述）如今，信号调制这个技术在国内外的发展可以突飞猛进。信号调制的方式在目前的开发中还只有存在两种：它们分别是模拟调制和数字调制。其中，模拟调制系统，不仅我国，还有国外的其它国家都采用两种调制方法：幅度调制（线性调制）

7、，角度调制（非线性调制）。而在幅度调制中采用了双边带调制（DSB）、单边带调制（SSB）和残留边带调制。另一个调制角度调制则采用了频率调制（FM）。这么多种类的调制方式，完全可以在各种领域中得到应用了。不仅调制方式有多种，连信号调制通信系统的开发技术也层出不穷。目前最流行的技术是一种基于DDS技术的通信信号调制。所谓DDS，就是直接数字频率合成。它首先由J.Tierncy提出的。它是以数字信号处理理论为基础的，从相位概念出发直接合成所需波形的一种信得全数字技术的频率合成方法。随着大规模集成电路的发展，DDS技术有了飞速的发展，逐渐成为了最重要的频率合成技术了。[5

8、][6]正