MSK调制器的设计与实现开题报告.docVIP

重庆文理学院本科毕业论文（设计）开题报告 题 目 系（院） 专 业 年 级 开题日期 学 号 姓 名 指导教师 1、选题目的和意义： 目的 在数字通信、网络、视频和图像处理领域，FPGA已经成为高性能数字信号处理系统的关键元件。但是，FPGA在数字信号处理领域的广泛应用受限于几个因素。DSP开发人员虽然会运用Ｃ语言或汇编语言编程，会使用Matlab验证算法。但是通常不会使用硬件描述语言（如VHDL）实现数字设计。 虽然语言也提供了许多高层次的语言抽象，但是基于并行硬件系统的程序设计与基于微处理器的串行程序设计有很大的不同。 本课题主要讲述的MATLAB/Simulink中DSP Builder模块库在FPGA设计中的作用及优点，恰恰就解决了这些问题。 基带数字信号如果要远距离传输，特别是在有限带宽的高频信道如无线或光纤信道传输时，必须对数字信号进行载波调制。在信号DSP Builder作为Simulink中的一个工具箱，使得用FPGA设计DSP系统完全可以通过Simulink的图形化界面进行，只要简单地进行DSP Builder工具箱的模块调用即可。从而使得一个复杂的电子系统设计变得相当容易而且直观。国际现场可编程逻辑器件的主流厂家有Xilinx、Altera和Actel，虽然他们有各自的新技术以及产品发展特点，但近年来以FPGA为代表的数字系统现场集成技术发展的一些新动向，归纳起来有以下几点： 深亚微米技术的发展正在推动了片上系统（SOPC）的发展。 新的SOPC世界要求一种着重于快速投放市场的，具有可重构性、高效自动化的设计方法。这种方法的主要要素是：1.系统级设计方法；2.高级的多处理器和特长指令字（VLIW）；3.应用级映射和编译。 芯片朝着高密度、低压、低功耗的方向挺进。 采用深亚微米的半导体工艺后，器件在性能提高的同时，价格也在逐步降低。由于便携式应用产品的发展，对现场可编程器件的低压、低功耗的要求日益迫切。因此，无论那个厂家、哪种类型的产品，都在瞄准这个方向而努力。 IP库的发展及其作用。 为了更好的满足设计人员的需要，扩大市场，各大现场可编程逻辑器件的厂商都在不断的扩充其知识产权（IP）核心库。这些核心库都是预定义的、经过测试和验证的、优化的、可保证正确的功能。设计人员可以利用这些现成的IP库资源，高效准确的完成复杂片上的系统设计。典型的IP核心库有Xilinx公司提供的 LogiCORE和AllianceCORE。 FPGA动态可重构技术意义深远。 随着数字逻辑系统功能复杂化的需求，单片系统的芯片正朝着超大规模、高密度的方向发展。有人设想，能不能利用芯片的这种分时复用特性，用较小规模的FPGA芯片来实现更大规模的数字时序系统。但是，要实现高速的动态重构，要求芯片功能的重新配置时间缩短到纳秒量级，这就需要对FPGA的结构进行革新。可以预见，一旦实现了FPGA的动态重构，则将引发数字系统的设计的思想的巨大转变。GPRS是基于一种GMSK(高斯滤波最小频移键控)调制技术在通信领域，为了传送信息，一般都将原始信号进行某种变换使其变成适合于通信传输的信号形式。在数字通信系统中，一般将原始信号（图像、声音等）经过量化编码变成二进制码流，称为基带信号。但数字基带信号一般不适合于直接传输，例如，通过公共电话网络传输数字信号时，由于电话网络带宽在4KHZ以下，因此数字信号不能直接在上面传输。此时可将数字信号进行调制后再进行传输，FSK即为一种常用的数字调制方式FSK又称频移键控，它是利用载频频率的变化来传递数字信息。数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种。若两个载频由不同的独立振荡器提供，它们之间的相位互不相关，就称为相位离散的数字调频信号；若两个频率由同一振荡器提供，只是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。设计和模拟实现由于SK为模拟信号，而FPGA只能产生数字信号，因此，需对正弦信号采样再经过数/模变换得到所需的SK信号。SK信号发生器框图如下图所示 FPGA MSK信号 基带信号 CLK MSK调制器框图 从以上的框图得知，整个系统分为可控分频器、计数器、波形数据ROM、ROM地址信号、D/A转换器、滤波电路等六部分，其中前四部分可由FPGA完成。 系统参考时钟选择24.576MHz晶振，经前端处理后的基带信号控制可变分频的分频比，实现对晶振信号的分频：当信号为1时，分频系数为5，输出频率为24.576/