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1、湖南文理学院湖南文理学院课程设计报告课程设计报告课程名称： 通信系统课程设计 专业班级： 通信工程 12102 班 学号（30）学生姓名： 尹显坤 指导教师： 杨智 完成时间： 2015 年 11 月 23 日 报告成绩： 湖南文理学院制评阅意见：评阅教师 日期 0 二 设计要求 .22.1 多进制调制的特点 .22.1.1 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，如下图所示 .22.1.2 各部分功能 .22.1.3 数字通信的主要特点 .32.2 多进制数字调制 .3三 设计原理与目的 .43.1 MFSK 简介.43.2 多进制数字频率调制的原理 .53.3 多进制数字频率解调的
2、原理 .53.4 MFSK 调制解调原理.63.5 MFSK 信号的频谱、带宽及频带利用率.73.6 MFSK 系统的误码性能.8四 方案论证 .94.1 FPGA 简介.94.2 FPGA 概述.94.3 ALTERA 可编程逻辑器件简介.10五 MFSK 的 VHDL 设计 .115.1 MFSK 调制电路的 VHDL 设计及实现 .115.2 MFSK 解调电路的 VHDL 设计及实现 .135.3 MFSK 调制解调电路的 VHDL 设计及实现 .14六 硬件实现 .166.1 程序下载 .166.2 波形验证 .17七 结果分析与体会 .18参考文献 .18附录 原文总程序： .19
3、1 一 设计题目MFSK 数字信号频带传输系统的设计.二 设计要求2.1 多进制调制的特点数字通信的早期历史是与电报的发展联系在一起的。1937 年，英国人 AH里夫斯提出脉码调制（PCM） ，从而推动了模拟信号数字化的进程。 1946 年，法国人EM德洛雷因发明增量调制。1950 年 CC卡特勒提出差值编码。1947 年，美国贝尔实验室研制出供实验用的 24 路电子管脉码调制装置，证实了实现 PCM 的可行性。1953 年发明了不用编码管的反馈比较型编码器，扩大了输入信号的动态范围。1962 年，美国研制出晶体管 24 路 1544 兆比/秒脉码调制设备，并在市话网局间使用。 数字通信与模拟
4、通信相比具有明显的优点。它抗干扰能力强，通信质量不受距离的影响，能适应各种通信业务的要求，便于采用大规模集成电路，便于实现保密通信和计算机管理。不足之处是占用的信道频带较宽。 20 世纪 90 年代，数字通信向超高速大容量长距离方向发展，高效编码技术日益成熟，语声编码已走向实用化，新的数字化智能终端将进一步发展。2.1.1 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，如下图所示数字信源编码器调制器信道解调器译码器信宿干扰源图 2.1 数字通信系统2.1.2 各部分功能（1）信源编码与译码信源编码的作用：设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。码元速率将直接影响传输所占的带宽，
5、而传输带宽又直接反映了通信的有效性。2 （2） 信道编码与译码为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元） ，组成所谓“抗干扰编码”。接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实现可靠通信。 （3）加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息，叫解密。（4） 数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到载频处， 形成适合在信道中传输的频带信号。基本的数字
6、调制方式有振幅键控 ASK、频移键控 FSK、绝对相移键控 PSK、相对（差分）相移键控 DPSK。（5） 同步与数字复接同步是使收、发两端的信号在时间上保持步调一致。按照同步的功用不同，可分为载波同步、位同步、群同步和网同步。数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输容量和提高传输效率。2.1.3 数字通信的主要特点(1)抗干扰能力强。(2)远距离传输可消除噪声积累。(3)采用信道编码技术可控制差错。降低误码率， 提高传输的可靠性。(4)易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成能网。 数字通信的缺点（1）占
7、据宽的系统频带，因此数字通信的频带利用率不高。（2）数字通信对同步要求高，因而系统设备比较复杂。（3）不过，随着光纤等的采用、 窄带调制技术和超大规模集成电路的发展，数字通信的这些缺点已经弱化。数字通信将占主导地位。3 2.2 多进制数字调制频率件控是用数字基带信号控制载波信号的频率，即以不同频率的高频振荡来表示不同的数字基带信号。多进制数字频率调制也称为多元调频或多频制。用多个频率不同的正弦波分别代表不同的数字信号，在某一码元时间内只发送其中一个频率。所谓多进制数字调制，就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量，如幅度、频率或相位的过程。根据被调参量的不同，多进制数字调制可分为多进制幅度键控（MASK） 、多进制频移键控（MFSK）以及多进制相移键控（MPSK
