基于FPGA的幅度调制器设计

1、 专专 业：业： 答辩人：答辩人： 学学 号：号： 导导 师：师：基于基于FPGA的幅度调制器设计的幅度调制器设计Your site hereLOGO 在在 21 21 世纪的今天，随着社会的发展，通信技术在人类世纪的今天，随着社会的发展，通信技术在人类社会的发展与进步中起着越来越重要的作用。数字通信是以社会的发展与进步中起着越来越重要的作用。数字通信是以数字信号为信息载体来传输信息的，数字通信相对于模拟通数字信号为信息载体来传输信息的，数字通信相对于模拟通信具有抗干扰能力强，便于加密处理，高度的灵活和通用性，信具有抗干扰能力强，便于加密处理，高度的灵活和通用性，等特点。数字通信技术已发展成为

2、现代通信系统的基础技术。等特点。数字通信技术已发展成为现代通信系统的基础技术。本设计基于本设计基于 FPGA, FPGA,利用利用 DDS DDS 波形发生器，对波形发生器，对 ASK ASK 数字调制数字调制系统进行了研究分析，实现了系统进行了研究分析，实现了 ASK ASK 幅度调制系统设计。其现幅度调制系统设计。其现实意义在于提高通信质量和便于处理信号，可以更广泛的应实意义在于提高通信质量和便于处理信号，可以更广泛的应用于电子技术试验、医疗、自动控制系统以及其它许多领域，用于电子技术试验、医疗、自动控制系统以及其它许多领域，可以更加改善人们的生活，提高生活质量，促进社会的发展。可以更加改

3、善人们的生活，提高生活质量，促进社会的发展。选题的背景、意义选题的背景、意义Your site hereLOGO数字调制数字调制1 1 数字调制作为数字通信系统的关键技术之一，是通过使用数字调制作为数字通信系统的关键技术之一，是通过使用载波信号的某些离散状态来表征需要传输的信息，在设备接收端载波信号的某些离散状态来表征需要传输的信息，在设备接收端通过检测载波信号的离散调制参量获取信息，因此数字调制信号通过检测载波信号的离散调制参量获取信息，因此数字调制信号也称为键控信号，通信系统中最常选择正弦信号作为载波信号。也称为键控信号，通信系统中最常选择正弦信号作为载波信号。数字调制可分为三种基本形式：

4、数字调制可分为三种基本形式： (1) (1)振幅键控振幅键控(ASK) (2)(ASK) (2)频移键控频移键控(FSK) (3)(FSK) (3)相移键控相移键控(PSK)(PSK) 按照传输特性，可将数字调制分为线性调制和非线性调制两按照传输特性，可将数字调制分为线性调制和非线性调制两种。数字调制又可分为二进制调制和多进制调制。本文将主要研种。数字调制又可分为二进制调制和多进制调制。本文将主要研究设计一种基于究设计一种基于 FPGA FPGA 的二进制的二进制 ASK ASK 数字调制系统。数字调制系统。Your site hereLOGOSub Title论文设计的主要内容：论文设计的主

5、要内容：一、一、DDS 的工作原理的工作原理五、五、 下载验证的直观波形图下载验证的直观波形图三、三、ASK调制系统的设计调制系统的设计四、基于四、基于FPGA的的 ASK调制器仿真调制器仿真二、二、ASK调制原理调制原理一、一、DDS DDS 的工作原理的工作原理累加器ROMLPFD/A频率控制字KN位N位S(n)S(t)参考信号fcD位DDS 原理图原理图cNfKf20二、二、ASKASK调制原理调制原理 二进制幅移键控二进制幅移键控(2ASK)： 幅度频移键控，就是根据基带信号改变载波的幅度幅度频移键控，就是根据基带信号改变载波的幅度“最简最简单的方式就是载波在二进制信号单的方式就是载波

6、在二进制信号“0”和和“1”的控制下的控制下,载波载波频率不变频率不变,但载波的幅度随着但载波的幅度随着“0”、“1”信号有两个值。在信号有两个值。在信号为信号为“1”的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为在信号为“0”的状态下，载波被切断，此时传输信道上无载的状态下，载波被切断，此时传输信道上无载波传送波传送 ,这样就形成了一个时续时断的波形输出。这样就形成了一个时续时断的波形输出。 载波S 2ASK(t)开关电路Stk2ASK信号波形图信号波形图：三、三、ASKASK调制系统总体功能设计调制系统总体功能设计ASK调制系统功能框图调制系统

7、功能框图四、基于四、基于FPGAFPGA的的ASKASK调制器仿真调制器仿真ASK调制系统整体框图调制系统整体框图对对ASKASK调制器系统整体进行功能仿真调制器系统整体进行功能仿真Your site hereLOGO参数设置：参数设置： 输入信号输入信号start设置为高电平，时钟设置为高电平，时钟CLK设置成设置成20MHz， 得到的仿真图得到的仿真图。五、五、 下载验证直观波形图下载验证直观波形图Your site hereLOGO 由于利用波形仿真，从数据上分析不太直观，因此，在由于利用波形仿真，从数据上分析不太直观，因此，在 FPGA 硬件平硬件平台支持下，我们可以用台支持下，我们可

8、以用 SignalTapII 来观看我们仿真得到的波形。来观看我们仿真得到的波形。Your site hereLOGO 本次课题针对本次课题针对 ASK ASK 调制器系统设计与实现进行了相关的研究，借助调制器系统设计与实现进行了相关的研究，借助FPGA FPGA 硬件开发平台，采用硬件开发平台，采用 VHDL VHDL 语言编程实现了语言编程实现了 ASK ASK 调制器系统功能，调制器系统功能，取得以下几个方面的成果：取得以下几个方面的成果：1 1、通过对、通过对 ASK ASK 调制器系统的研究，掌握了调制器系统的研究，掌握了 DDS DDS 工作原理和工作原理和 ASK ASK 调制器

9、调制器系统工作原理，系统工作原理，2 2、在、在 FPGA FPGA 硬件平台下，利用硬件平台下，利用 QuartusII QuartusII 开发环境，完成了基于开发环境，完成了基于 FPGA FPGA 的的ASK ASK 调制器系统设计，以及伪随机码产生模块、正弦波产生模块、分频调制器系统设计，以及伪随机码产生模块、正弦波产生模块、分频模块、混频模块和开关选择模块设计。模块、混频模块和开关选择模块设计。3 3、通过对、通过对 ASK ASK 调制器系统的设计，对调制器系统的设计，对 ASK ASK 调制器系统中的伪随机码产生调制器系统中的伪随机码产生模块、正弦波产生模块、分频模块、混频模块以及开关选择模块进行了功模块、正弦