基于fpga的mfsk调制电路设计与仿真[精品].docVIP

基于PGA的MSK调制电路设计与仿真 [日期：2007-9-10] 来源：微计算机信息 ? 作者： [字体： HYPERLINK javascript:ContentSize(16) 大 HYPERLINK javascript:ContentSize(14) 中 HYPERLINK javascript:ContentSize(12) 小] 摘要：数字调制解调技术在数字通信中占有非常重要的地位，数字通信技术与PGA的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。文中介绍了MSK调制解调的原理，并基于PGA实现了MSK调制电路,仿真结果表明了该设计的正确性。 关键词：MSK；PGA；调制;解调 数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统．频带传输系统也叫数字调制系统。数字调制信号又称为键控信号，数字调制过程中处理的是数字信号，而载波有振幅、频率和相位3个变量，且二进制的信号只有高低电平两个逻辑量1和0，所以调制的过程可用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅、频率及相位进行调制，最基本的方法有3种：正交幅度调制(QAM)、频移键控(SK)、相移键控(PSK)．根据所处理的基带信号的进制不同分为二进制和多进制调制(M 进制)．多进制数字调制与二进制相比，其频谱利用率更高。本文研究了基于PGA的MSK(多频键控)调制电路的实现方法，并给出了MAX+PLUSII环境下的仿真结果。 1???????? MSK简介 MSK系统是2SK(二频键控)系统的推广,该系统有M个不同的载波频率可供选择，每一个载波频率对应一个M进制码元信息，即用多个频率不同的正弦波分别代表不同的数字信号，在某一码元时间内只发送其中一个频率。MSK信号可表示为： ? 为载波角频率，通常采用相位不连续的振荡频率，这样便于利用合成器来提供稳定的信号频率。图1 为MSK系统的原理框图。在发送端，输入的二进制码元经过逻辑电路和串/并变换电路转换为M进制码元，每k位二进制码分为一组，用来选择不同的发送频率。在接收端，当某一载波频率到来时，只有相应频率的带通滤波器能收到信号，其它带通滤波器输出的都是噪声。抽样判决器的任务就是在某一时刻比较所有包络检波器的输出电压，通过选择最大值来进行判决。将最大值输出就得到一个M进制码元，然后，再经过逻辑电路转换成k位二进制并行码，再经过并/串变换电路转换成串行二进制码，从而完成解调过程。 图1? MSK系统原理框图 ? 2??????? MSK调制电路的PGA实现 2.1????? 基于PGA的MSK调制电路方框图 ?? 调制电路方框图如图2所示。基带信号通过串/并转换得到2位并行信号；四选一开关根据两位并行信号选择相应的载波输出（例中M取4）。 图2?? MSK调制电路方框图 ? 2.2??????? MSK调制电路VHDL程序 调制电路VHDL关键代码如下： entity MSK is port(clk?????? :in std_logic;??? ????????--系统时钟 ???? start???? :in std_logic;??????????? --开始调制信号 ???? x?????? :in std_logic;???????????? --基带信号 ???? y?????? :out std_logic);?????????? --调制信号 end MSK; architecture behav o MSK is signal q :integer range 0 to 15;?????????? --计数器 signal :std_logic_vector(3 downto 0);??? --分频器 signal xx:std_logic_vector(1 downto 0);?? --寄存输入信号x的2位寄存器 signal yy:std_logic_vector(1 downto 0);?? --寄存xx信号的寄存器 begin process(clk)? --此进程过对clk进行分频，得到4种载波信号3、2、 1、0。 begin i clkevent and clk=1 then ?? i start=0 then =0000; ?? elsi =1111 then =0000; ?? else =+1; ?? end i; end i; end process; process(clk)????????????? --对输入的基带信号x进行串/并转换，得到2位并行信号的yy begin i clkevent and clk=1 then ?? i start=0 then q=0; ?? elsi q=0 then q=1;xx(1)=x;yy=xx; ?? elsi q=8 then q=