2FSK調制解調系統(tǒng)的分析與設計--開題報告.doc

畢業(yè)設計（論文）開題報告書課 題 名 稱 2fsk調制解調系統(tǒng)的分析與設計 學 生 姓 名 周瓊花 學 號 0540826110 系、年級專業(yè) 信息工程系通信工程專業(yè) 指 導 教 師 宗 鵬 2008年 12 月 28 日一、課題的來源、目的、意義（包括應用前景）、國內外現(xiàn)狀及水平 數字調制解調技術是現(xiàn)代通信的一個重要的內容,在數字通信系統(tǒng)中,由于基帶數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,必須對數字信號進行載波調制,使基帶信號的功率譜搬移到較高的載波頻率上,這就稱為數字調制(digital modulation) 。它可以分別對載波的幅度、頻率、相位進行調制,于是有ask(移幅鍵控) 、fsk(移頻鍵控) 、psk(移相鍵控) 等調制方式。數字調制同時也是時分復用的基本技術,其中fsk 是利用數字信號去調制載波的頻率,是信息傳輸較早的一種傳輸方式,(2fsk) 在通信系統(tǒng)中應用廣泛。課題來源于老師，旨在設計一個更佳的2fsk調制解調系統(tǒng)。了解2fsk調制/解調的基本理論，分析設計一個完整的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行仿真分析與設計，以此提高自己的分析材料、解決問題和設計產品的能力。調制解調技術在通信系統(tǒng)中占據非常重要的地位，它的優(yōu)劣決定了通信系統(tǒng)的性能，是軟件無線電的關鍵所在。而2fsk調制解調技術不僅可以更加精確的處理信號相位，提高系統(tǒng)頻帶寬度，而且還可使用數字電路和軟件相結合的方法，在數字基帶傳輸系統(tǒng)中應用廣泛。二進制頻移鍵控（2fsk）也在電力線載波通信系統(tǒng)中得到了廣泛應用，還適用新型鐵路信號安全設備的研制開發(fā)。 2fsk調制解調技術應用廣泛，尤其是在數據率較低、數量比較小、短距離傳輸的無線通信領域。目前，針對fsk信號在這些領域的應用國內外己經有大量的研究成果。1、藍牙(bluetooth)通信設備。藍牙(bluetooth)是應用fsk調制解調的一個重要領域之一。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)領域都在采用藍牙技術。 2、醫(yī)學植入微電子器件。2fsk調制解調方式的另外一個前景廣闊的應用領域是在醫(yī)學植入微電子器件領域。現(xiàn)在，越來越多的病人已經受益于可植入微電子器件的先進技術，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膜修復植入器件已經在南加利福利亞大學獲得成功。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計。而數字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、課題研究的主要內容、研究方法或工程技術方案和準備采取的措施分析研究2fsk調制/解調的基本理論，設計一個具體的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。相對于其他調制方式，指出2fsk調制/解調系統(tǒng)的優(yōu)點。 經過大量收集資料，設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碼經過2fsk調制成為2fsk信號，我采用一個受基帶脈沖控制的開關電路去選擇兩個獨立頻率源的振蕩作為輸出。鍵控法產生的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，矩形脈沖經過分頻器7474，進行一次分頻，把信號送給數字鍵控開關。一次分頻輸出的信號經過二次分頻后，也送入數字鍵控開關，這樣兩個獨立的振蕩器就設計好了。因為要通過選擇不同頻率的高頻振蕩信號來實現(xiàn)fsk的調制。所以我采用2個d觸發(fā)器7474來進行分頻。由芯片4053構成數字鍵控開關，4053是一個三路二選一模擬開關，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、電阻構成。 然后用proteus這個軟件進行仿真，得出結果。 三、現(xiàn)有基礎和具備的條件 經過大學四年的學習，對通信原理、單片機基礎、現(xiàn)代無線通信、模擬電子技術等課程的的掌握，具備了一定的專業(yè)基礎知識。最重要的是大學期間有過兩次課程設計，加強了對理論知識的鞏固和實踐能力的培養(yǎng)，這對本次設計意義重大。在文獻和資料方面，有學校圖書館為后盾，自備電腦一臺及各種相關軟件，同時，移動通信、信號檢測技術、單片機原理與應用、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)設計提供專用實驗室，配備服務器1臺，客戶機100臺，連接因特網。并提移動通信實驗室、proteus 仿真實驗室、單片機原理與應用實驗室及相關實驗設備為畢業(yè)設計服務。學習了移動通信，信號檢測技術、單片機原理與應用，通信電子線路， matlab程序設計等課程。隨著校園網開通的實現(xiàn)，以及電腦應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，進度安排以及預期結果總的工作任務：收集資料，介紹調制解調的基本理論和方法，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，給出仿真結果，分析其誤碼性能，提交設計報告。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計，建立相關模型及仿真實驗，結合實驗進行調試驗證，完成畢業(yè)設計論文初稿。4、 2009年4月1日-4月15日 對論文資料、實驗數據及設計成果進行歸納、整理、改進。對畢業(yè)設計報告（論文）進行修改、總結，撰寫出合格的畢業(yè)設計報告（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。預期結果： 熟悉掌握調制解調的基本理論和方法，建立具體的2fsk發(fā)送與接收系統(tǒng)模型，并對模型進行仿