毕业设计（论文）-基于eda技术的二进制振幅键控调制与解调

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1、编号：南阳师范学院2007届毕业生毕业论文（设计）题目：基于EDA技术的二进制振幅键控调制与解调完成人：班级：2003-03学制：4年专业：电子信息与科学技术指导教师：完成日期：2007-03-312目录摘要1引言（1）2二进制幅度键控2ASK（2）2.1原理与实现方法（2）2.22ASK信号的功率谱及带宽（4）2.32ASK系统的抗噪声性能（6）3总体设计思路（10）4ASK调制方法（11）4.1ASK调制方法（11）4.2ASK解调方法（12）5结论（13）参考文献……………………………………………………….（13）Abstract

2、（14）附录（15）2基于EDA技术的二进制振幅键控调制与解调作者：郭增超指导老师：黄义定摘要：基于EDA的种种优势，本文在阐述数字通信中二进制振幅键控信号的调制与解调的基本原理和EDA技术及其系统描述设计语言VHDL语言的基本特点和语法结构的基础上，给出了在MAX+PlusⅡ开发软件环境下，利用VHDL系统硬件描述语言设计二进制振幅键控信号的调制与解调的具体方法及仿真分析结果，在FPGA上进行验证，实现控制功能。关键词：EDA技术；二进制振幅键控；调制；解调1引言数字调制技术是现代通信的一个重要内容在数字通信领域，由于数字信号具有丰富

3、的低频成分。不宜进行无线传输或长距离电缆传输，因而需要将基带信号进行数字调制[1]。数字调制同时也是数字信号分复使用的基本技术。数字调治与模拟调治具有许多类似的特点，一般都是利用调制信号对正弦型载波进行调制，使载波幅度/频率相位发生变化以携带调制信号的信息；两者的主要区别表现在模拟调制是用模拟调制信号去调制载波，而数字调制是用数字信号去调制载波[2]。但是，与模拟调制系统对比，数字的突出优点之一，是抗干扰噪声能力强。在采用模拟调制的传输系统中，一旦产生失真或引入干扰，且这些干扰的频率又于信号的频谱重叠，则他们对解调信号的影响是难以消除的

4、，而采用数字调制系统，尽管解调信号存在失真或干扰，但只要取样判断电路能正确判定每个码元所代表的是1还是0。就可不失真的重现原信号。振幅键控是数字通信中经常使用的一种调制解调方法。ASK方法简单，易于实现，也可异步传输，抗噪声和抗衰性能好。缺点是占用频带较宽，频带利用不够经济。因此ASK主要应用于低第15页(共15页)，中数据传输，以及衰落信道和频带较宽的通信中。以往的振幅键控调制与解调采用“固定功能集成电路+连线”方式设计，集成块多，连线复杂。容易出错，且体积较大。本设计采用VHDL-93语言进行设计，具有良好的可移植性和产品升级的系统

5、性采用Altera公司的FPGA芯片，有效的缩小了系统的体积。2二进制幅度键控2ASK2.1原理与实现方法数字幅度调制又称幅度键控（ASK），二进制幅度键控记作2ASK。2ASK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。借助于幅度调制的原理，2ASK信号可表示为（1）式中，为载波角频率，为单极性NRZ矩形脉冲序列（2）其中，g(t)是持续时间为、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；为二进制数字（3）2ASK信号的产生方法（调制方法）有两

6、种，如图1所示。图（a）是一般的模拟幅度调制方法，不过这里的s(t)由式（2）规定；图（b）是一种键控方法，这里的开关电路受s(t)控制。图（c）给出了s(t)及的波形示例。二进制幅度键控信号，由于一个信号状态始终为0，相当于处于断开状态，故又常称为通断键控信号（OOK信号）。第15页(共15页)图12ASK信号产生方法2相应波形2ASK信号解调的常用方法主要有两种：包络检波法和相干检测法[3]。包络检波法的原理方框图如图2所示。带通滤波器（BPF）恰好使2ASK信号完整地通过，经包络检测后，输出其包络。低通滤波器（LPF）的作用是滤除

7、高频杂波，使基带信号（包络）通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。定时抽样脉冲（位同步信号）是很窄的脉冲，通常位于每个码元的中央位置，其重复周期等于码元的宽度。不计噪声影响时，带通滤波器输出为2ASK信号，即(4)包络检波器输出为s(t)。经抽样、判决后将码元再生，即可恢复出数字序列。（5）相干检测法原理方框图如图3所示。相干检测就是同步解调，要求接收机产生一个与发送载波同频同相的本地载波信号，称其为同步载波或相干载波。利用此载波与收到的已调信号相乘，输出为图2ASK信号的包络解调图3ASK信号的相干解调第15页(共15页)经低通

8、滤波滤除第二项高频分量后，即可输出s(t)信号。低通滤波器的截止频率与基带数字信号的最高频率相等。由于噪声影响及传输特性的不理想，低通滤波器输出波形有失真，经抽样判决、整形后再生数字基带脉冲。虽然2ASK信