多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

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1、石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院通信實(shí)習(xí)報(bào)告院系：信息工程學(xué)院學(xué)號(hào)：姓名：日期：2013.1.15一、實(shí)習(xí)目的1、通過(guò)本次專業(yè)課程設(shè)計(jì)鞏固并擴(kuò)展通信課程的基本概念、基本理論、分析方法和仿真實(shí)現(xiàn)方法。2、結(jié)合所學(xué)的MATLAB和EDA等軟件仿真技術(shù)，完成通信專業(yè)相關(guān)課程內(nèi)容的建模和設(shè)計(jì)仿真。到達(dá)通信專業(yè)相關(guān)理論課程有效的鞏固和整合，實(shí)現(xiàn)將理論知識(shí)和軟件設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。3、通過(guò)本次專業(yè)課程設(shè)計(jì)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、通信系統(tǒng)建模和仿真設(shè)計(jì)能力以及軟件調(diào)試和分析能力的目的。二、實(shí)習(xí)要求1、應(yīng)用通信類軟件完成通信系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和建模，并仿真出正確結(jié)果，對(duì)仿真波形加以重點(diǎn)分析和說(shuō)明。2、按要

2、求格式書(shū)寫(xiě)報(bào)告，原理充分、設(shè)計(jì)方法及仿真結(jié)果分析正確、條理清晰、重點(diǎn)突出。三、實(shí)習(xí)內(nèi)容（1）實(shí)習(xí)題目多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)原理一、多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制（MPSK）多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制也稱多元調(diào)相或多相制。它利用具有多個(gè)相位狀態(tài)的正弦波來(lái)代表多組二進(jìn)制信息碼元，即用載波的一個(gè)相位對(duì)應(yīng)于一組二進(jìn)制信息碼元。如果載波有2k個(gè)相位，它可以代表k位二進(jìn)制碼元的不同碼組。多進(jìn)制相移鍵控也分為多進(jìn)制絕對(duì)相移鍵控和多進(jìn)制相對(duì)（差分）相移鍵控。在MPSK信號(hào)中，載波相位可取M個(gè)可能值，因此，MPSK信號(hào)可表示為假定載波頻率是基帶數(shù)字信號(hào)速率的整數(shù)倍，則上式可改寫(xiě)為上式表明，

3、MPSK信號(hào)可等效為兩個(gè)正交載波進(jìn)行多電平雙邊帶調(diào)幅所得已調(diào)波之和。因此其帶寬與MASK信號(hào)帶寬相同，帶寬的產(chǎn)生也可按類似于產(chǎn)生雙邊帶正交調(diào)制信號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)。下面以四相相位調(diào)制為例進(jìn)行討論。四相調(diào)相信號(hào)是一種四狀態(tài)符號(hào)，即符號(hào)有00、01、10、11四種狀態(tài)。所以，對(duì)于輸入的二進(jìn)制序列，首先必須分組，每?jī)晌淮a元一組。然后根據(jù)組合情況，用載波的四種相位表征它們。這種由兩個(gè)碼元構(gòu)成一種狀態(tài)的符號(hào)碼元稱為雙比特碼元。同理，k位二進(jìn)制碼構(gòu)成一種狀態(tài)符號(hào)的碼元?jiǎng)t稱為k比特碼元。二、4PSK信號(hào)四相PSK（4PSK）信號(hào)實(shí)際是兩路正交雙邊帶信號(hào)。串行輸入的二進(jìn)制碼，兩位分成一組

4、。若前一位用A表示，后一位用B表示，經(jīng)串/并變換后變成寬度加倍的并行碼（A、B碼元在時(shí)間上是對(duì)齊的）。再分別進(jìn)行極性變換，把單極性碼變成雙極性碼，然后與載波相乘，形成正交的雙邊帶信號(hào)，加法器輸出形成4PSK信號(hào)。顯然，此系統(tǒng)產(chǎn)生的是π／4系統(tǒng)PSK信號(hào)。如果產(chǎn)生π／2系統(tǒng)的PSK信號(hào)，只需把載波移相π／4后再加到乘法器上即可。(系統(tǒng)信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖)因?yàn)?PSK信號(hào)是兩個(gè)正交的2PSK信號(hào)的合成，所以可仿照2PSK信號(hào)的相平解調(diào)方法，用兩個(gè)正交的相干載波分別檢測(cè)A和B兩個(gè)分量，然后還原成串行二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，即可完成4PSK信號(hào)的解調(diào)。此法是一種正交相平解調(diào)法，又稱

5、極性比較法，原理圖在下頁(yè)（系統(tǒng)PSK信號(hào)解調(diào)原理框圖）為了分析方便，可不考慮噪聲的影響。這樣，加到接收機(jī)上的信號(hào)在符號(hào)持續(xù)時(shí)間內(nèi)可表示兩路乘法器的輸出分別為L(zhǎng)PF輸出分別是根據(jù)π／4移相系統(tǒng)PSK信號(hào)的相位配置規(guī)定，抽樣判決器的判決準(zhǔn)則表在下頁(yè)。當(dāng)判決器按極性判決時(shí)，若正抽樣值判為1，負(fù)抽樣值判為0，則可將調(diào)相信號(hào)解調(diào)為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。解調(diào)出的A和B再經(jīng)并／串變換，就可還原出原調(diào)制信號(hào)。若解調(diào)π／2移相系統(tǒng)的PSK信號(hào)，需改變移相網(wǎng)絡(luò)及判決準(zhǔn)則。（π／4系統(tǒng)判決器判決準(zhǔn)則）三、MPSK調(diào)制電路VHDL程序及仿真FPGAclkstart基帶信號(hào)分頻0°90°180°2

6、70°串/并轉(zhuǎn)換四選一開(kāi)關(guān)調(diào)制信號(hào)（MPSK調(diào)制方框圖)注：電路符號(hào)圖中沒(méi)有包含模擬電路部分，輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào)?；鶐盘?hào)通過(guò)串/并轉(zhuǎn)換器xx得到2位并行信號(hào)yy；四選一開(kāi)關(guān)根據(jù)yy的數(shù)據(jù)，選擇載波對(duì)應(yīng)的相位進(jìn)行輸出，即得調(diào)制信號(hào)y。--文件名：MPSK--功能：基于VHDL硬件描述語(yǔ)言，對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行MPSK調(diào)制--說(shuō)明：調(diào)制信號(hào)說(shuō)明如下表所示。（3）設(shè)計(jì)方法libraryieee;useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entity

7、MPSKisport(clk:instd_logic;--系統(tǒng)時(shí)鐘start:instd_logic;--開(kāi)始調(diào)制信號(hào)x:instd_logic;--基帶信號(hào)y:outstd_logic);--調(diào)制信號(hào)endMPSK;architecturebehavofMPSKissignalq:integerrange0to7;--計(jì)數(shù)器signalxx:std_logic_vector(1downto0);--中間寄存器signalyy:std_logic_vector(1downto0);--2位并行碼寄存器signalf:std_logic_vector(3downt