基于EDA技术的DPSK调制系统设计-EDA.doc

※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2007级学生电子技能 课程设计 数字通信原理课程设计报告书 课题名称 基于EDA技术的DPSK调制系统设计 姓 名 学 号 院 系 物理与电信工程系 专 业 通信工程 指导教师 2010年 设计任务及要求： 设计任务： 利用eda技术设计芯片将基带信号进行dpsk调制和将dpsk调制信号进行解调成基带信号。 要求： （1）要求学生能够熟练地用eda技术进行数字基带信号的dpsk调制与解调的硬件设计。 （2）要求用程序设计cpsk调制、cpsk解调、绝对码-相对码转换、相对码－绝对码转换芯片，并运用所设计芯片进行dpsk调制与解调仿真。 指导教师签名： 2010年1月15 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2010年1月15 三、成绩 验收盖章 2010年1月 基于EDA技术的QDPSK调制系统设计 1设计目的 通过本课程设计的开展，使学生能够掌握通信原理中数字信号的DPSK调制和解调，并能用eda技术进行硬件设计并进行仿真。 2设计的主要内容和要求 （1）要求学生能够熟练地用eda技术进行数字基带信号的dpsk调制与解调的硬件设计。 （2）要求用程序设计cpsk调制、cpsk解调、绝对码-相对码转换、相对码－绝对码转换芯片，并运用所设计芯片进行dpsk调制与解调仿真。 3 设计原理 数字信号对载波相位调制称为相移键控（即相位键控）PSK（ Phase－Shift Keying ）。数字相位调制（相位键控）是用数字基带信号控制载波的相位，使载波的相位发生跳变的一种调制方式。二进制相位键控用同一个载波的两种相位来代表数字信号。由于PSK系统抗噪声性能优于ASK和FSK，而且频带利用率较高，所以，在中、高速数字通信中被广泛采用。 数字调相（相位键控）常分为：（ 1）绝对调相，记为 CPSK；（ 2）相对调相，记为 DPSK。对于二进制的绝对调相记为2CPSK，相对调相记为2DPSK。 1. 绝对调相（ CPSK ） 所谓绝对调相即CPSK，是利用载波的不同相位去直接传送数字信息的一种方式。对二进制CPSK，若用相位π代表“0”码，相位0代表“1”码，即规定数字基带信号为“ 0”码时，已调信号相对于载波的相位为π；数字基带信号为“1”码时，已调信号相对于载波相位为同相。按此规定，2CPS K信号的数学表示式为 式中θ0为载波的初相位。受控载波在0、π两个相位上变化。 关于CPSK波形的特点，必须强调的是：CPSK波形相位是相对于载波相位而言的。因此 画 CPSK波形时，必须先把载波画好，然后根据相位的规定，才能画出它的波形。 2. 相对调相（DPSK） 相对调相（相对移相），即DPSK，也称为差分调相，这种方式用载波相位的相对变化来传送数字信号，即利用前后码之间载波相位的变化表示数字基带信号的。所谓相位变化又有向量差和相位差两种定义方法。向量差是指前一码元的终相位与本码元初相位比较，是否发生相位变化。而相位差是指前后两码元的初相位是否发生了变化。对同一个基带信号，按向量差和相位差画出的DPSK波形是不同的。例如在相位差法中，在绝对码出现“1”码时，DPSK的载波初相位即前后两码元的初相位相对改变π。出现“0”码时，DPSK的载波相位即前后两码元的初相位相对不变。在向量差法中，在绝对码出现“1”码时，DPSK的载波初相位相对前一码元的终相位改变π。出现“0”码时，DPSK的载波初相位相对前一码元的终相位连续不变。在画DPSK波形时，第一个码元波形的相位可任意假设。 由以上分析可以看出，绝对移相波形规律比较简单，而相对移相波形规律比较复杂。绝对移相是用已调载波的不同相位来代表基带信号的，在解调时，必须要先恢复载波，然后把载波与CPSK信号进行比较，才能恢复基带信号。由于接收端恢复载波常常要采用二分频电路，它存在相位模糊，即用二分频电路恢复的载波有时与发送载波同相，有时反相，而且还会出现随机跳变，这样就给绝对移相信号的解调带来困难。。而相对移相，基带信号是由相邻两码元相位的变化来表示，它与载波相位无直接关系，即使采用同步解调，也不存在相位模糊问题，因此在实际设备中，相对移相得到了广泛运用。 图1 图1 为系统框图 4 硬件电路的设计 1. CPSK调制VHDL程序 --文件名：PL_CPSK --功能：基