2FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告書(shū)課 題 名 稱(chēng) 2fsk調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 周瓊花 學(xué) 號(hào) 0540826110 系、年級(jí)專(zhuān)業(yè) 信息工程系通信工程專(zhuān)業(yè) 指 導(dǎo) 教 師 宗 鵬 2008年 12 月 28 日一、課題的來(lái)源、目的、意義（包括應(yīng)用前景）、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是現(xiàn)代通信的一個(gè)重要的內(nèi)容,在數(shù)字通信系統(tǒng)中,由于基帶數(shù)字信號(hào)包含了豐富的低頻部分,如果要遠(yuǎn)距離傳輸,特別是在有限帶寬的高頻信道無(wú)線或光纖信道傳輸時(shí),必須對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制,使基帶信號(hào)的功率譜搬移到較高的載波頻率上,這就稱(chēng)為數(shù)字調(diào)制(digital modulation) 。它可以分別對(duì)載波的幅

2、度、頻率、相位進(jìn)行調(diào)制,于是有ask(移幅鍵控) 、fsk(移頻鍵控) 、psk(移相鍵控) 等調(diào)制方式。數(shù)字調(diào)制同時(shí)也是時(shí)分復(fù)用的基本技術(shù),其中fsk 是利用數(shù)字信號(hào)去調(diào)制載波的頻率,是信息傳輸較早的一種傳輸方式,(2fsk) 在通信系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。課題來(lái)源于老師，旨在設(shè)計(jì)一個(gè)更佳的2fsk調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)。了解2fsk調(diào)制/解調(diào)的基本理論，分析設(shè)計(jì)一個(gè)完整的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析與設(shè)計(jì)，以此提高自己的分析材料、解決問(wèn)題和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。調(diào)制解調(diào)技術(shù)在通信系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的地位，它的優(yōu)劣決定了通信系統(tǒng)的性能，是軟件無(wú)線電的關(guān)鍵所在。而2fsk調(diào)制解調(diào)技術(shù)不僅可以更加精確的

3、處理信號(hào)相位，提高系統(tǒng)頻帶寬度，而且還可使用數(shù)字電路和軟件相結(jié)合的方法，在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。二進(jìn)制頻移鍵控（2fsk）也在電力線載波通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，還適用新型鐵路信號(hào)安全設(shè)備的研制開(kāi)發(fā)。 2fsk調(diào)制解調(diào)技術(shù)應(yīng)用廣泛，尤其是在數(shù)據(jù)率較低、數(shù)量比較小、短距離傳輸?shù)臒o(wú)線通信領(lǐng)域。目前，針對(duì)fsk信號(hào)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外己經(jīng)有大量的研究成果。1、藍(lán)牙(bluetooth)通信設(shè)備。藍(lán)牙(bluetooth)是應(yīng)用fsk調(diào)制解調(diào)的一個(gè)重要領(lǐng)域之一。藍(lán)牙可替代短距離線纜，實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)電話、便攜式電腦和其他電子裝置間的無(wú)縫線連接。越來(lái)越多的旅館、郵局、高爾夫球場(chǎng)、飛機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、會(huì)議中心

4、和商業(yè)領(lǐng)域都在采用藍(lán)牙技術(shù)。 2、醫(yī)學(xué)植入微電子器件。2fsk調(diào)制解調(diào)方式的另外一個(gè)前景廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域是在醫(yī)學(xué)植入微電子器件領(lǐng)域?，F(xiàn)在，越來(lái)越多的病人已經(jīng)受益于可植入微電子器件的先進(jìn)技術(shù)，尤其是在藥物或者物理手段不起作用的疾病和身體缺陷治療方面。2002年第一個(gè)永久性微電子視網(wǎng)膜修復(fù)植入器件已經(jīng)在南加利福利亞大學(xué)獲得成功。3、便攜式消費(fèi)電子低成本、短距離無(wú)線系統(tǒng)的快速發(fā)展，要求將盡可能多的功能集成到單一片中。使用單一低電源電壓的系統(tǒng)，如手機(jī)、pda、3g無(wú)線終端等大量的可攜設(shè)備，其較長(zhǎng)工作周期、無(wú)持續(xù)供電電源等因素，也迫切需要進(jìn)行低功耗低電的設(shè)計(jì)。而數(shù)字fsk正適用于這些低電壓系統(tǒng)，且更容易和

5、其它模擬部分一起被集成到單片芯片中。二、課題研究的主要內(nèi)容、研究方法或工程技術(shù)方案和準(zhǔn)備采取的措施分析研究2fsk調(diào)制/解調(diào)的基本理論，設(shè)計(jì)一個(gè)具體的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)的性能（如ber性能）進(jìn)行分析。相對(duì)于其他調(diào)制方式，指出2fsk調(diào)制/解調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。 經(jīng)過(guò)大量收集資料，設(shè)計(jì)出硬件電路原理圖，分析電路，并對(duì)其進(jìn)行仿真，分析系統(tǒng)性能。電路實(shí)現(xiàn)框圖如下： 圖一 要將nrz碼經(jīng)過(guò)2fsk調(diào)制成為2fsk信號(hào)，我采用一個(gè)受基帶脈沖控制的開(kāi)關(guān)電路去選擇兩個(gè)獨(dú)立頻率源的振蕩作為輸出。鍵控法產(chǎn)生的fsk信號(hào)頻率穩(wěn)定度可以做得很高并且沒(méi)有過(guò)渡頻率，它的轉(zhuǎn)換速度快，波形好。晶振模塊由晶體409

6、6和反相器7474組成，其輸出一個(gè)矩形脈沖，矩形脈沖經(jīng)過(guò)分頻器7474，進(jìn)行一次分頻，把信號(hào)送給數(shù)字鍵控開(kāi)關(guān)。一次分頻輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)二次分頻后，也送入數(shù)字鍵控開(kāi)關(guān)，這樣兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器就設(shè)計(jì)好了。因?yàn)橐ㄟ^(guò)選擇不同頻率的高頻振蕩信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)fsk的調(diào)制。所以我采用2個(gè)d觸發(fā)器7474來(lái)進(jìn)行分頻。由芯片4053構(gòu)成數(shù)字鍵控開(kāi)關(guān)，4053是一個(gè)三路二選一模擬開(kāi)關(guān)，通過(guò)它對(duì)兩路輸入信號(hào)進(jìn)行輸出選擇。其次，通過(guò)上、下兩個(gè)帶通濾波器，濾去帶外噪聲，濾除掉高次諧波并將小信號(hào)放大。這里我用放大器741和電容、電阻構(gòu)成。 然后用proteus這個(gè)軟件進(jìn)行仿真，得出結(jié)果。 三、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件 經(jīng)過(guò)大學(xué)四年的

7、學(xué)習(xí)，對(duì)通信原理、單片機(jī)基礎(chǔ)、現(xiàn)代無(wú)線通信、模擬電子技術(shù)等課程的的掌握，具備了一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。最重要的是大學(xué)期間有過(guò)兩次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了對(duì)理論知識(shí)的鞏固和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這對(duì)本次設(shè)計(jì)意義重大。在文獻(xiàn)和資料方面，有學(xué)校圖書(shū)館為后盾，自備電腦一臺(tái)及各種相關(guān)軟件，同時(shí)，移動(dòng)通信、信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、通信電子線路等課程資料常備案頭。信息工程系計(jì)算機(jī)中心為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室，配備服務(wù)器1臺(tái)，客戶機(jī)100臺(tái)，連接因特網(wǎng)。并提移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室、proteus 仿真實(shí)驗(yàn)室、單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備為畢業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)。學(xué)習(xí)了移動(dòng)通信，信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用，通信電子線路， ma

8、tlab程序設(shè)計(jì)等課程。隨著校園網(wǎng)開(kāi)通的實(shí)現(xiàn)，以及電腦應(yīng)用教育在教師和管理人員方面的普及，各方面的條件都已具備。四、總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果總的工作任務(wù)：收集資料，介紹調(diào)制解調(diào)的基本理論和方法，建立具體的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)模型，并對(duì)模型進(jìn)行仿真，給出仿真結(jié)果，分析其誤碼性能，提交設(shè)計(jì)報(bào)告。進(jìn)度安排如下 ：1、2008年11月1日-11月30日確定課題，下達(dá)任務(wù)書(shū)。2、2008年12月1日-12月30日查閱資料、實(shí)驗(yàn)及測(cè)試分析，完成開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述工作。3、2009年1月1日-3月30日進(jìn)行理論分析與實(shí)際的課題設(shè)計(jì)，建立相關(guān)模型及仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿。4、 2009年4月1日-4月15日 對(duì)論文資料、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)成果進(jìn)行歸納、整理、改進(jìn)。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）進(jìn)行修改、總結(jié)，撰寫(xiě)出合格的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文），做好ppt，繪出大幅原理圖，作好答辯準(zhǔn)備。5、2009年4月16日2009年5月1日答辯資格審查，答辯。預(yù)期結(jié)果： 熟悉掌握調(diào)制解調(diào)的基本理論和方法，建立具體的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)模型，并對(duì)模型進(jìn)行仿