2FSK调制解调系统的分析与设计--开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告书课 题 名 称 2fsk调制解调系统的分析与设计 学 生 姓 名 周琼花 学 号 0540826110 系、年级专业 信息工程系通信工程专业 指 导 教 师 宗 鹏 2008年 12 月 28 日一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平 数字调制解调技术是现代通信的一个重要的内容,在数字通信系统中,由于基带数字信号包含了丰富的低频部分,如果要远距离传输,特别是在有限带宽的高频信道无线或光纤信道传输时,必须对数字信号进行载波调制,使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上,这就称为数字调制(digital modulation) 。它可以分别对载波的幅度、频率、相位进行调制,于是有ask(移幅键控) 、fsk(移频键控) 、psk(移相键控) 等调制方式。数字调制同时也是时分复用的基本技术,其中fsk 是利用数字信号去调制载波的频率,是信息传输较早的一种传输方式,(2fsk) 在通信系统中应用广泛。课题来源于老师，旨在设计一个更佳的2fsk调制解调系统。了解2fsk调制/解调的基本理论，分析设计一个完整的2fsk发送与接收系统，并对系统进行仿真分析与设计，以此提高自己的分析材料、解决问题和设计产品的能力。调制解调技术在通信系统中占据非常重要的地位，它的优劣决定了通信系统的性能，是软件无线电的关键所在。而2fsk调制解调技术不仅可以更加精确的处理信号相位，提高系统频带宽度，而且还可使用数字电路和软件相结合的方法，在数字基带传输系统中应用广泛。二进制频移键控（2fsk）也在电力线载波通信系统中得到了广泛应用，还适用新型铁路信号安全设备的研制开发。 2fsk调制解调技术应用广泛，尤其是在数据率较低、数量比较小、短距离传输的无线通信领域。目前，针对fsk信号在这些领域的应用国内外己经有大量的研究成果。1、蓝牙(bluetooth)通信设备。蓝牙(bluetooth)是应用fsk调制解调的一个重要领域之一。蓝牙可替代短距离线缆，实现在移动电话、便携式电脑和其他电子装置间的无缝线连接。越来越多的旅馆、邮局、高尔夫球场、飞机场、商场、会议中心和商业领域都在采用蓝牙技术。 2、医学植入微电子器件。2fsk调制解调方式的另外一个前景广阔的应用领域是在医学植入微电子器件领域。现在，越来越多的病人已经受益于可植入微电子器件的先进技术，尤其是在药物或者物理手段不起作用的疾病和身体缺陷治疗方面。2002年第一个永久性微电子视网膜修复植入器件已经在南加利福利亚大学获得成功。3、便携式消费电子低成本、短距离无线系统的快速发展，要求将尽可能多的功能集成到单一片中。使用单一低电源电压的系统，如手机、pda、3g无线终端等大量的可携设备，其较长工作周期、无持续供电电源等因素，也迫切需要进行低功耗低电的设计。而数字fsk正适用于这些低电压系统，且更容易和其它模拟部分一起被集成到单片芯片中。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施分析研究2fsk调制/解调的基本理论，设计一个具体的2fsk发送与接收系统，并对该系统的性能（如ber性能）进行分析。相对于其他调制方式，指出2fsk调制/解调系统的优点。 经过大量收集资料，设计出硬件电路原理图，分析电路，并对其进行仿真，分析系统性能。电路实现框图如下： 图一 要将nrz码经过2fsk调制成为2fsk信号，我采用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出。键控法产生的fsk信号频率稳定度可以做得很高并且没有过渡频率，它的转换速度快，波形好。晶振模块由晶体4096和反相器7474组成，其输出一个矩形脉冲，矩形脉冲经过分频器7474，进行一次分频，把信号送给数字键控开关。一次分频输出的信号经过二次分频后，也送入数字键控开关，这样两个独立的振荡器就设计好了。因为要通过选择不同频率的高频振荡信号来实现fsk的调制。所以我采用2个d触发器7474来进行分频。由芯片4053构成数字键控开关，4053是一个三路二选一模拟开关，通过它对两路输入信号进行输出选择。其次，通过上、下两个带通滤波器，滤去带外噪声，滤除掉高次谐波并将小信号放大。这里我用放大器741和电容、电阻构成。 然后用proteus这个软件进行仿真，得出结果。 三、现有基础和具备的条件 经过大学四年的学习，对通信原理、单片机基础、现代无线通信、模拟电子技术等课程的的掌握，具备了一定的专业基础知识。最重要的是大学期间有过两次课程设计，加强了对理论知识的巩固和实践能力的培养，这对本次设计意义重大。在文献和资料方面，有学校图书馆为后盾，自备电脑一台及各种相关软件，同时，移动通信、信号检测技术、单片机原理与应用、通信电子线路等课程资料常备案头。信息工程系计算机中心为毕业设计提供专用实验室，配备服务器1台，客户机100台，连接因特网。并提移动通信实验室、proteus 仿真实验室、单片机原理与应用实验室及相关实验设备为毕业设计服务。学习了移动通信，信号检测技术、单片机原理与应用，通信电子线路， matlab程序设计等课程。随着校园网开通的实现，以及电脑应用教育在教师和管理人员方面的普及，各方面的条件都已具备。四、总的工作任务，进度安排以及预期结果总的工作任务：收集资料，介绍调制解调的基本理论和方法，建立具体的2fsk发送与接收系统模型，并对模型进行仿真，给出仿真结果，分析其误码性能，提交设计报告。进度安排如下 ：1、2008年11月1日-11月30日确定课题，下达任务书。2、2008年12月1日-12月30日查阅资料、实验及测试分析，完成开题报告和文献综述工作。3、2009年1月1日-3月30日进行理论分析与实际的课题设计，建立相关模型及仿真实验，结合实验进行调试验证，完成毕业设计论文初稿。4、 2009年4月1日-4月15日 对论文资料、实验数据及设计成果进行归纳、整理、改进。对毕业设计报告（论文）进行修改、总结，撰写出合格的毕业设计报告（论文），做好ppt，绘出大幅原理图，作好答辩准备。5、2009年4月16日2009年5月1日答辩资格审查，答辩。预期结果： 熟悉掌握调制解调的基本理论和方法，建立具体的2fsk发送与接收系统模型，并对模型进行仿