2ASK调制器与解调器设计.doc

数字通信原理课程设计报告书 课题名称 2ASK调制器与解调器设计 姓 名 学 号 院、系、部 物理与电信工程系 专 业 通信工程 指导教师 2010年 1 月15日 设计任务及要求 设计目的 熟练掌握Quartus设计软件的使用以及VHDL这一重要的硬件描述语言。进一步理解2ASK信号的调制与解调。掌握利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波实现数字调制的方法。 设计要求 利用Quartus设计软件，编写VHDL程序，实现2ASK信号的调制与解调。并进行仿真，分析仿真结果。  指导教师签名： 2010年 1 月 15日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2010年 1 月 15日 三、成绩 验收盖章 2010年 1 月 15日 2ASK调制器与解调器设计 1设计目的 熟练掌握Quartus设计软件的使用以及VHDL这一重要的硬件描述语言。进一步理解2ASK信号的调制与解调过程。掌握利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波实现数字调制的方法。 2设计原理 2.1 2ASK调制 振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。数字信号对载波振幅调制称为振幅键控即 ASK（Amplitude－Shift Keying）。ASK有两种实现方法：键控法和乘法器实现法。 键控法是产生ASK信号的一种方法。在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。一种常用的、也是最简单的二进制振幅键控方式称为通-断键控（On Off Keying）。所以2ASK又称为通断控制（OOK）。最典型的实现方法是用一个电键来控制载波振荡器的输出而获得。图1.1所示是该方法的原理框图。 图1.1 键控法产生ASK信号原理框图 另一种方法是乘法器实现法，其输入是随机信息序列，经过基带信号形成器，产生波形序列，乘法器用来进行频谱搬移，相乘后的信号通过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。带通滤波器的输出是振幅键控信号。乘法器常采用环形调制器。 为适应自动发送高速数据的要求，键控法中的电键可以利用各种形式的受基带信号控制的电子开关来实现，代替电键产生ASK信号，图1.2所示就是以数字电路实现键控产生ASK信号的实例。该电路是用基带信号控制与非门的开闭，实现ASK调制，产生信号。 图1.2 用数字电路实现ASK调制 2.2 2ASK解调 振幅键控信号解调有两种方法，即同步解调法和包络解调法。包络解调是一种非相干解调，原理框图如图1.3所示。 图1.3 ASK包络解调原理框图 同步解调也称相干解调， 信号经过带通滤波器抑制来自信道的带外干扰，乘法器进行频谱反向搬移，以恢复基带信号。低通滤波器用来抑制相乘器产生的高次谐波干扰。相干解调组成方框图如图1.4所示 图1.4 相干解调器原理框图 3设计步骤 1.分析2ASK信号调制解调原理， 设计2ASK调制解调产生程序流程，编写实现2ASK调制与解调的VHDL语言程序。 2.分别对调制与解调程序进行编译。生成调制解调器然后进行仿真。包括建立波形文件、输入信号节点、设置波形参量、编辑输入信号、保存波形文件、运行仿真器等过程。完成仿真后分析仿真波形并记录。 4程序设计 4.1 2ASK调制VHDL程序 library ieee; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity PL_ASK 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 PL_ASK; architecture behav of PL_ASK is signal q:integer range 0 to 3; --分频计数器 signal f :std_logic; --载波信号 begin process(clk) begin if clkevent and clk=1 then if start=0