2FSK调制.docVIP

班 级 011114 学号01111342 随机信分析实验设计 2FSK调制器的设计与实现 速率KHZ 学院 通信工程 专业 通信工程 学生姓名 陆晨凯 梁振新 本设计内容主要介绍2FSK的调制，即根据2FSK调制原理利用quartus软件编程实现M序列（信号源）调制信号的调制，并对其进行仿真。通过动手发现和解决问题，对自身学习情况有个深刻的了解。 正 文 1、摘要 2、基本原理 3、实现框图 4、2ASK仿真 5、结论分析 6、参考文献 7、实例波形 一、实验摘要： 1、在2FSK调制实验过程中，通过利用原理框图，以及实验原理的分析，逐一得到实验各部分的模块和网络，利用分频计数原理设计分频器，再根据实验已知得到序列发生器，通过Rom器件，由采样点求得Rom的相关参数。而后整理和统一各个模块并连接匹配，得到2FSK调制电路。最后通过quartus软件来仿真，从而在示波器下观察波形来验证调制原理。 2、由于本实验中用到除11的分频器，所以利用数电相关知识算出相应计数器的参数值。2FSK信号是符号‘1’对应于载波f1，符号‘2’对应于载波f2（与f1不同的另一个载波频率），且f1、f2的改变是瞬间完成的。2FSK信号可以看做是2个不同载波频率ASK的信号叠加。另外由已知条件算出样值，并将f1和f2的正弦样本值分别存放在Rom1和Rom2中，而后可以读取他们了。 3、通过计算和原理图，用quartus软件画出此电路图，正确连接之后进行调试，在设计无误后，下载至FPGA电路板仿真，在示波器中看到调制后的波形，求证到了此实验的结论。我们也通过不断尝试得到了实验结论。 二、实验原理 数字频率调制又称频移键控，二进制频移键控称为2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字信号，即用所传输的数字消息控制载波的频率。2fsk信号就是‘1’对应于载波f1，‘2’对应于载波f2的已调波形。其简易过程为： 表达式为： 典型波形如下图所示。由图可见，2FSK信号是2个不同载波的ASK信号的叠加.则2FSAK信号的时域表达式为： 原理框图 实现框图 实验要实现的2FSK的通信系统的方框图如下图所示： 下图是调制器的原理框图： 就是通过上图来设计与实现2FSK信号的调制的。 调制波形图 四、2FSK系统工作过程 在电路图正确的情况下，利用quartus进行仿真，在simulation下得到仿真波形，检查无误后，模块封装，下载程序文件。然后按照FPGA电路板要求，为电路分配管脚然后在选中文件。 连接示波器，观察波形，验证得到2FSK的信号特征。 实验结论 1、在2FSK实验过程中，通过利用quartus软件仿真来达到验证信号的原理。在不断修改和检查下，终于在示波器中得到了正确的调制信号波形，从而达到了验证2FSK调制的功能。 2、在整个实验设计过程中，收获也是不菲，及时找出自身不足。首先，基础知识掌握的不牢固，主要表现在一些常用的电路形式和功能模糊，对书本的内容了解不够透彻。其次对一些常用应用软件的不熟悉，体现在画电路图和系统仿真的时候，对这些运用不熟络，浪费了好多时间。 3、问题与解决方案。第一，在分频器的设计上，由于对分频次数的不清晰，导致最终仿真的波形不正确，在不断检查后也找出了这个问题。第二，由于不细心导致电路仿真失败，把“与”门当做“非”门处理。第三，rom的样本值计算错误导致出现锯齿波形，重新计算后得以改进。最后，为了消除毛刺对仿真结果的影响，对电路图也进行了改进，验证到了2FSK调制过程。 六、参考文献 1、张辉，曹丽娜.现代通信原理与技术.西安：西安电子科技大学，2002 2、曹志刚，钱亚生.现代通信原理.北京：清华大学出版社，2001 3、丁玉美，高西全编著.数字信号处理.第2版.西安：西安电子科技大学，2001 4、邓元庆，加鹏.数字电路与系统设计.西安：西安电子科技大学，2003 5、夏宇闻.Verilog数字系统设计教