调制解调器电路设计毕业论文.doc

调制解调器电路设计毕业论文 目 录 第一章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 论文研究的主要内容 1 第二章 调制解调技术原理 3 2.1 模拟调制技术 3 2.2 数字调制技术 4 2.3 正交幅度调制(QAM) 7 2.3.1 QAM调制原理 7 2.3.2 QAM解调原理 8 第三章 16QAM调制器系统组成与原理 11 3.1 调制方案设计 11 3.1.1 基于CPLD的16QAM调制器前端实现 11 3.1.2 16QAM调制器的后端实现 14 3.2 本章小结 16 第四章 16QAM解调器系统组成与原理 17 4.1 解调方案设计 17 4.1.1 16QAM解调器的前端实现 17 4.1.2 基于CPLD的16QAM解调器后端实现 19 4.2 本章小结 20 第五章 基于MATLAB的QAM系统仿真实现 21 5.1 模型的建立 21 5.2 仿真结果及分析 22 第六章 结论 27 参考文献 29 致 谢 31 第一章 绪论 1.1 引言 现代通信领域，随着对传输信息量的需求不断增大，频谱资源有限、频谱利用率不高的问题显得更加突出。我们想要在信息传输量上进一步改善，使其提高，同时也想要达到可靠的通信，实现可靠的信息传输。MQAM技术综合了ASK、PSK图1所描述的就是幅度调制的一般模型。 图1 幅度调制器的一般模型式中，调制信号的频谱，是一对傅里叶变换对，表示的是载波角频率。 图2.2 DSB、SSB调制器模型图 在各种幅度调制中，AM的实现比较容易，所需要的实现设备相对而言比较简单，然后，AM在抗干扰性能和频谱利用方面则是略显不足。相比AM，DSB的实现设备就比较复杂，因为DSB的解调采用相干解调法，需要与载波同频的本地载波，由于实现比较困难，所以实际运用比较少。SSB只是DSB的上边带或者下边带，它的带宽只有DSB的一半，所以其频谱利用率与功率利用率都比较高，同时它抗干扰、抗衰落能力强，但实现设备比较复杂。VSB与SSB性能很多方面相同，它具有与SSB相当的功率利用率和抗干扰性能。 幅度调制的解调一般采用包络检波法解调，AM波形与调制信号波形完全相同，容易在包络检波解调之后输出原始信号的波形。其他所有抑制载波幅度调制一般是采用相干解调方式解调出原有信号，不是采用包络检波解调方式，因为信号的包络不能够完全反映调制信号的变化。在图2.3中，我们可以看到包络检波器的模型图。 图2.3 包络检波器的一般模型 (2)角度调制 对于每一个不同的正弦载波信号，它们都具有不同的参数，如振幅不同、频率不同或者相位不同。角度调制就是使载波信号的频率或者相位来携带有调制信号的有用信息，调制信号携带的信息不同，载波的频率或相位也会不同。调频、调相的联系十分密切，它们两者通过一些电路可相互变换。角度调制它与幅度调制不一样，它属于非线性调制，因为在角度调制过程中不仅包含有频谱的移动，而且有些信号的频率会不同于原有信号，产生许多新的频谱部分。同时，角度调制的抗噪声性能好。 2.2 数字调制技术 数字调制是使用数字信号来作为调制信号，对载波信号进行调制，数字信号所携带的有用信息包含在载波的某个参数（幅度、频率、相位）之上。受数字调制后它的参数不能连续取值，是能是离散数值。数字调制具有与模拟调制几乎完全相同的原理，只是模拟信号是取连续值，而数字信号则是取离散数值。现有的数字调制方式有如下几种。 (l)二进制振幅键控(2ASK/OOK) ASK信号形式为: (2.3) 是第n个符号的电平取值，可以为0或者1。实现框图如图2.4所示: 图2.4 2ASK调制 已调信号功率谱密度为: (2.4) 与AM信号的解调方法相同，2ASK信号也有两种常见的解调方式，一种是包络检波法（非相关解调），另外一种是同步检测法（相干解调）。两者不同的是，解调系统中需要加入抽样判决器，这对于改善接收信号的性能是十分重要的。2ASK解调方框图如图2.5。 图2.5 2ASK解调 (2)二进制移频键控(2FSK) 2FSK信号的产生可分为两种：一种是采用模拟调频电路来进行2FSK调制，一种是采用键控法。两种方法产生的2FSK信号的区别在是否具有连续变化的相位，前者产生的信号具有连续的相位，而后者产生的2FSK信号的相位不连续。 将两个频率不相同的2ASK调制信号相互叠加再混合输出，可是视为一个2FSK调制信号，因而2FSK调制信号的解调方法和2ASK信号相同，也是相干解调与包络检波。2FSK信号的解调方法还有许多种，除此之外，还具有过零检测法、鉴频法及差分检测法几种重要的解调方法。 包络检测法所使用的原理是使信号通过两个不同的窄带滤