2FSK和2PSK信號產(chǎn)生器的設計實驗報告說明

　　一．2FSK基本原理

　　在通信領域，為了傳送信息，一般都將原始信號進行某種變換使其變成適合于通信傳輸?shù)男盘栃问?。在?shù)字通信系統(tǒng)中，一般將原始信號（圖像、聲音等）經(jīng)過量化編碼變成二進制碼流，稱為基帶信號。但數(shù)字基帶信號一般不適合于直接傳輸，例如，通過公共電話網(wǎng)絡傳輸數(shù)字信號時，由于電話網(wǎng)絡帶寬在4KHZ以下，因此數(shù)字信號不能直接在上面?zhèn)鬏敗４藭r可將數(shù)字信號進行調(diào)制后再進行傳輸，F(xiàn)SK即為一種常用的數(shù)字調(diào)制方式。

　　FSK又稱頻移鍵控，它是利用載頻頻率的變化來傳遞數(shù)字信息。數(shù)字調(diào)頻信號可以分為相位離散和相位連續(xù)兩種。若兩個載頻由不同的獨立振蕩器提供，它們之間的相位互不相關，就稱為相位離散的數(shù)字調(diào)頻信號；若兩個頻率由同一振蕩器提供，只是對其中一個載頻進行分頻，這樣產(chǎn)生的兩個載頻就是相位連續(xù)的數(shù)字調(diào)頻信號。

　　二．2FSK信號產(chǎn)生器

　　由于FSK為模擬信號，而FPGA只能產(chǎn)生數(shù)字信號，因此，需對正弦信號采樣再經(jīng)過數(shù)/模變換得到所需的FSK信號。FSK信號發(fā)生器框圖如下圖所示，整個系統(tǒng)共分為分頻器，m序列產(chǎn)生器，跳變檢測，正弦波信號發(fā)生器和DAC（數(shù)/模變換器）等五部分，其中前四部分由FPGA器件完成。

　　2．1 分頻器

　　本設計的數(shù)據(jù)速率為1.2kb/s，要求產(chǎn)生1.2kHz 和2.4kHz兩個正弦信號。對每個碼元持續(xù)周期所對應正弦信號取100個采樣點，因此要求能產(chǎn)生兩個時鐘信號：1.2kHz（數(shù)據(jù)速率）和120kHz（正弦波信號產(chǎn)生器輸入時鐘）?；鶞蕰r鐘由外部時鐘輸入，因此需設計一個模100分頻器產(chǎn)生120kHz信號，再設計一個模100分頻器產(chǎn)生1.2kHz信號。

　　2．2 m序列產(chǎn)生器

　　m序列是偽隨機序列的一種，它的顯著特點是：（1）隨機特性；（2）預先可確定性；（3）循環(huán)特性，從而在通信領域得到了廣泛的應用。

　　本設計用一種帶有兩個反饋抽頭的三級反饋移位寄存器得到一串“1110010”循環(huán)序列，并采取措施防止進入全“0”狀態(tài)。通過更換時鐘頻率，可以方便地改變輸入碼元的速率。