2FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的分析與設(shè)計--開題報告.doc

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告書課 題 名 稱 2fsk調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的分析與設(shè)計 學(xué) 生 姓 名 周瓊花 學(xué) 號 0540826110 系、年級專業(yè) 信息工程系通信工程專業(yè) 指 導(dǎo) 教 師 宗 鵬 2008年 12 月 28 日一、課題的來源、目的、意義（包括應(yīng)用前景）、國內(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)字信號包含了豐富的低頻部分,如果要遠距離傳輸,特別是在有限帶寬的高頻信道無線或光纖信道傳輸時,必須對數(shù)字信號進行載波調(diào)制,使基帶信號的功率譜搬移到較高的載波頻率上,這就稱為數(shù)字調(diào)制(digital modulation) 。它可以分別對載波的幅度、頻率、相位進行調(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)制同時也是時分復(fù)用的基本技術(shù),其中fsk 是利用數(shù)字信號去調(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。課題來源于老師，旨在設(shè)計一個更佳的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)計一個完整的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行仿真分析與設(shè)計，以此提高自己的分析材料、解決問題和設(shè)計產(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處理信號相位，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安全設(shè)備的研制開發(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線通信領(lǐng)域。目前，針對fsk信號在這些領(lǐng)域的應(yīng)用國內(nèi)外己經(jīng)有大量的研究成果。1、藍牙(bluetooth)通信設(shè)備。藍牙(bluetooth)是應(yīng)用fsk調(diào)制解調(diào)的一個重要領(lǐng)域之一。藍牙可替代短距離線纜，實現(xiàn)在移動電話、便攜式電腦和其他電子裝置間的無縫線連接。越來越多的旅館、郵局、高爾夫球場、飛機場、商場、會議中心和商業(yè)領(lǐng)域都在采用藍牙技術(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。現(xiàn)在，越來越多的病人已經(jīng)受益于可植入微電子器件的先進技術(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、便攜式消費電子低成本、短距離無線系統(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、pda、3g無線終端等大量的可攜設(shè)備，其較長工作周期、無持續(xù)供電電源等因素，也迫切需要進行低功耗低電的設(shè)計。而數(shù)字fsk正適用于這些低電壓系統(tǒng)，且更容易和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)計一個具體的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)的性能（如ber性能）進行分析。相對于其他調(diào)制方式，指出2fsk調(diào)制/解調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點。 經(jīng)過大量收集資料，設(shè)計出硬件電路原理圖，分析電路，并對其進行仿真，分析系統(tǒng)性能。電路實現(xiàn)框圖如下： 圖一 要將nrz碼經(jīng)過2fsk調(diào)制成為2fsk信號，我采用一個受基帶脈沖控制的開關(guān)電路去選擇兩個獨立頻率源的振蕩作為輸出。鍵控法產(chǎn)生的fsk信號頻率穩(wěn)定度可以做得很高并且沒有過渡頻率，它的轉(zhuǎn)換速度快，波形好。晶振模塊由晶體4096和反相器7474組成，其輸出一個矩形脈沖，矩形脈沖經(jīng)過分頻器7474，進行一次分頻，把信號送給數(shù)字鍵控開關(guān)。一次分頻輸出的信號經(jīng)過二次分頻后，也送入數(shù)字鍵控開關(guān)，這樣兩個獨立的振蕩器就設(shè)計好了。因為要通過選擇不同頻率的高頻振蕩信號來實現(xiàn)fsk的調(diào)制。所以我采用2個d觸發(fā)器7474來進行分頻。由芯片4053構(gòu)成數(shù)字鍵控開關(guān)，4053是一個三路二選一模擬開關(guān)，通過它對兩路輸入信號進行輸出選擇。其次，通過上、下兩個帶通濾波器，濾去帶外噪聲，濾除掉高次諧波并將小信號放大。這里我用放大器741和電容、電阻構(gòu)成。 然后用proteus這個軟件進行仿真，得出結(jié)果。 三、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件 經(jīng)過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，對通信原理、單片機基礎(chǔ)、現(xiàn)代無線通信、模擬電子技術(shù)等課程的的掌握，具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識。最重要的是大學(xué)期間有過兩次課程設(shè)計，加強了對理論知識的鞏固和實踐能力的培養(yǎng)，這對本次設(shè)計意義重大。在文獻和資料方面，有學(xué)校圖書館為后盾，自備電腦一臺及各種相關(guān)軟件，同時，移動通信、信號檢測技術(shù)、單片機原理與應(yīng)用、通信電子線路等課程資料常備案頭。信息工程系計算機中心為畢業(yè)設(shè)計提供專用實驗室，配備服務(wù)器1臺，客戶機100臺，連接因特網(wǎng)。并提移動通信實驗室、proteus 仿真實驗室、單片機原理與應(yīng)用實驗室及相關(guān)實驗設(shè)備為畢業(yè)設(shè)計服務(wù)。學(xué)習(xí)了移動通信，信號檢測技術(shù)、單片機原理與應(yīng)用，通信電子線路， matlab程序設(shè)計等課程。隨著校園網(wǎng)開通的實現(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，并對模型進行仿真，給出仿真結(jié)果，分析其誤碼性能，提交設(shè)計報告。進度安排如下 ：1、2008年11月1日-11月30日確定課題，下達任務(wù)書。2、2008年12月1日-12月30日查閱資料、實驗及測試分析，完成開題報告和文獻綜述工作。3、2009年1月1日-3月30日進行理論分析與實際的課題設(shè)計，建立相關(guān)模型及仿真實驗，結(jié)合實驗進行調(diào)試驗證，完成畢業(yè)設(shè)計論文初稿。4、 2009年4月1日-4月15日 對論文資料、實驗數(shù)據(jù)及設(shè)計成果進行歸納、整理、改進。對畢業(yè)設(shè)計報告（論文）進行修改、總結(jié)，撰寫出合格的畢業(yè)設(shè)計報告（論文），做好ppt，繪出大幅原理圖，作好答辯準備。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，并對模型進行仿