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1、诚信声明本人声明：我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名： 日期： 年 月 日北京化工大学毕业设计(论文)II毕业设计(论文)任务书设计(论文 )题目： 基于 FPGA 的数字调制器的实现 学院： 信息学院 专业： 电子信息科学与技术 班级： 学生： 指导教师： 专业负责人
2、： 1设计(论文) 的主要任务及目标(1) 查阅资料，掌握数字调制器原理及实现方法(2) 完成基于 FPGA 的数字调制器硬件电路设计(3) 完成各功能模块 FPGA 编程(4) 完成软件仿真、硬件设计和软硬件调试(5) 完成毕业论文的编写。2设计(论文) 的基本要求和内容(1) 查阅有关数字调制原理的中外文献，学习相关知识(2) 学习 FPGA 基本设计原理及简单功能模块的实现方法(3) 结合数字调制原理，进行基于 FPGA 的数字调制器硬件电路设计。(4) 利用 VHDL 语言对各功能模块编程，并完成软件仿真。(5) 完成 FPGA 芯片外围电路的设计(6) 进行硬件调试与系统调试(7)
3、利用 Protel 完成原理图和 PCB 图的绘制。(8) 对多种数字调制系统的性能进行比较分析(9) 编写毕业论文 3主要参考文献1 潘松，黄继业EDA 技术实用教程M第二版北京：科学出版社，20052 郭梯云，邬国扬，李建东移动通信M修订版西安：西安电子科技大学出版社，20003 苏小妹软件无线电系统的研究及其 FPGA 实现D 湖南：湖南大学，20054 阳晰高速数字调制解调D成都：电子科技大学， 20055 韦维，毕存强，吴兴洁浅谈移动通信系统数字调制技术J无线电技术与信息，2005(10) ：66-69 北京化工大学毕业设计(论文)III6 ALFREDO LINZ, ALAN HE
4、NDRICKSONEfficient Implementation of an I-Q GMSK ModulatorJIEEE TRANSACTION ON CIRCUITS AND SYSTEMS, 1996,43(1)： 14-237 ABHIJIT PATAITEfficient GMSK Modulator Targets GSM DesignEB/OL.(2006-03-22).http:/ - Efficient GMSK Modulator Targets GSM Designs.htm8 ALTERA CORPORATION. Cyclone Device HandbookZ.
5、 20034进度安排设计(论文)各阶段名称 起 止 日 期1 查阅资料并掌握数字调制原理及实现方法 2 月 20 日-3 月 20 日2 数字调制器硬件电路设计 3 月 21 日-4 月 20 日3 各功能模块 VHDL 编程 5 月 1 日-5 月 10 日4 软件仿真及系统调试 5 月 11 日-5 月 25 日5 毕业论文的编写 5 月 26 日-6 月 10 日6 英文资料翻译 学期过程中自行安排北京化工大学毕业设计(论文)IV摘 要本文实现了基于FPGA技术的多种数字调制器。该系统能实现10种不同调制方式，包括2ASK、 BPSK、BFSK 、QPSK 、DQPSK、/4-DQPSK
6、、OQPSK、16QAM、MSK、GMSK 。同时还可作为由MCU控制的任意波形发生器。首先，本文介绍了数字调制技术的发展及多种数字调制技术的原理，给出了基于FPGA的数字调制器的实现原理及方法；然后在完成了DDS模块设计的基础上，实现了多种数字调制器的软件设计，并进行了硬件平台原理图和PCB图的绘制。最后给出了本系统的测试结果，并对结果进行分析。基带信号速率可以从512bps 到3.84Mbps选择，满足与目前多种设备的基带信号接口的要求。载波频率最高可达20MHZ，频率分辨率为0.0002Hz。通过实际运行和测试，功能和技术指标均满足要求。本系统集FPGA和DDS 技术优势于一身，可任意设
7、置已调信号的频率、相位和幅度，转换时间为纳秒级，具有很高的转换精度和较低的相位噪声；同时还具有速度快、稳定性高、电路结构简单、通用性好，成本低、体积小等诸多优点。关键词：数字调制器；FPGA；直接数字频率合成北京化工大学毕业设计(论文)VABSTRACTThis paper presents the implementation of digital modulator based on FPGA. The modulator can realize ten kinds of modulation, including ASK, BPSK, BFSK, QPSK, DQPSK, /4-DQPS
8、K, OQPSK, 16QAM, MSK, GMSK. And the modulator can also perform as an arbitraty waveform generator.Firstly, the paper briefly introduces the progress and the basic principle of modulation technologies. Then, after the realization of DDS modual, the digital modulator is implemented, involving software
9、 and hardware design. Finaly, the paper illustrates the experimental results and gives the conclusion. The rate of the baseband signal ranges from 512bps to 3.84Mbps, which can interface with many devices. The carrier frenquency is up to 20MHZ and the frenquency resolution is 0.0002HZ. The advantage
10、s of FPGA and DDS are concentrated in this modulator, which results in instant transition of the frenquency, phase and amplitude of the modulated signal, and the values of them can be seted arbitrarily and accurately. Addtionally, the modulator distinguishes itself with high speed, high stability, s
11、impleness of the circuit, low cost, small area etc.Keywords：digital modulation，FPGA，DDS 北京化工大学毕业设计(论文)VI目 录前 言.1第 1 章 绪 论.2第 1.1 节 数字调制技术的发展 .2第 1.2 节 基于 FPGA 的数字调制器研究的意义 .3第 1.3 节 本文研究的主要内容 .4第 2 章 数字调制原理.6第 2.1 节 概 述 .6第 2.2 节 二进制数字调制原理 .7第 2.3 节 多进制数字调制原理 .82.3.1 多进制数字频率调制原理.92.3.2 多进制数字相位调制原理.92.3.3 正交振幅调制原理(QAM) .12第 2.4 节 恒包络连续相位数字调制原理 .132.4.1 最小移频键控原理(MSK) .132.4.2 高斯最小移频键控原理(GMSK) .14第 2.5 节 各类数字调制方式性能分析 .15第 2.6 节 用 FPGA 实现数字调制器的原理及方法 .17第 3 章 基于 FPGA 的中频数字调制器的软件设计与实现 .19第 3.1 节 直接数字频率合成(DDS)的设计与实现 .193.1.1 DDS 原理及系统组成 .
