二進制差分調(diào)相器--數(shù)字信源發(fā)生器設(shè)計【開題報告】

1、開題報告通信工程二進制差分調(diào)相器- 數(shù)字信源發(fā)生器設(shè)計一、課題研究意義及現(xiàn)狀現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠、通信容量大、傳輸質(zhì)量好。作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制解調(diào)技術(shù)一直是人們研究的一個重要方向。從模擬調(diào)制到數(shù)字調(diào)制，從二進制調(diào)制發(fā)展到多進制調(diào)制，雖然調(diào)制方式多種多樣，但都是朝著使通信系統(tǒng)更高速、更可靠的方向發(fā)展。一個系統(tǒng)的通信質(zhì)量，很大程度上依賴與所采用的調(diào)制方式。因此，對調(diào)制方式的研究，將直接決定著通信質(zhì)量的好壞。調(diào)制是用基帶信號對載波的某一參量進行控制，使高頻載波的參量隨基帶信號的變化而變化。解調(diào)是調(diào)制的逆過程，它是從已調(diào)制的信號中恢復(fù)原信號的過程。數(shù)字調(diào)制的基本方式為幅移鍵控(ask), 頻

2、移鍵控 (fsk)和相移鍵控 (psk)，其它的數(shù)字調(diào)制方式是這 3 種方式的擴展。其中相移鍵控包括絕對相移（bpsk ）和相對相移（dpsk ）。數(shù)字調(diào)制也可分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制。幅移鍵控 (ask)屬于線性調(diào)制， 而頻移鍵控屬于非線性調(diào)制。在相同信噪比的情況下，相移鍵控具有更低的誤碼率，且能有效地利用所給定的信道頻帶，所以是一種較好的調(diào)制方式。相位分得越多，傳輸速率越高，但相鄰載波間的相位差越小，在接收端對鑒相器的要求越高，將使誤碼率增加。二進制數(shù)字調(diào)制方式雖然占用頻帶較寬使得頻率利用率不夠經(jīng)濟，但實現(xiàn)起來比較容易，解調(diào)設(shè)備也比較簡單，而且抗干擾和抗衰落性能較強，因此在數(shù)字通信系統(tǒng)中得

3、到了較為廣泛的應(yīng)用。信號發(fā)生器一般區(qū)分為函數(shù)信號發(fā)生器及任意波形發(fā)生器，而函數(shù)波形發(fā)生器在設(shè)計上又區(qū)分出模擬及數(shù)字合成式。眾所周知， 數(shù)字合成式函數(shù)信號源無論就頻率、幅度乃至信號的信噪比（s/n）均優(yōu)于模擬，其鎖相環(huán)（ pll ）的設(shè)計讓輸出信號不僅是頻率精準，而且相位抖動(phase jitter)及頻率漂移均能達到相當穩(wěn)定的狀態(tài)，但畢竟是數(shù)字式信號源，數(shù)字電路與模擬電路之間的干擾，始終難以有效克服，也造成在小信號的輸出上不如模擬式的函數(shù)信號發(fā)生器。二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標主要內(nèi)容：（1）了解數(shù)字調(diào)相系統(tǒng)的應(yīng)用；（2）了解并掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的電路設(shè)計方法；（3） 設(shè)計并制作數(shù)字信源發(fā)

4、生器，為數(shù)字調(diào)相系統(tǒng)提供信源，要求數(shù)字信號的速率為2400bit/s；（4）要求電路的輸出端設(shè)置測試端子，方便測試和聯(lián)接。預(yù)期目標：設(shè)計并制作數(shù)字信源發(fā)生器，要求提供1全 0；2全 1；31:1 ；4m序列 31 位偽隨機碼等幾種數(shù)字基帶信號。三、課題研究的方法及措施解讀分析二進制差分調(diào)相器設(shè)計的基本要點，提煉其中的知識點。閱讀參考二進制差分調(diào)相器的相關(guān)文獻資料。在了解了差分調(diào)相器的基本硬件結(jié)構(gòu)和功能模塊組成后，確定具體的設(shè)計方案和操作步驟。數(shù)字信號的輸出可通過先獲取模擬信號，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換得到。針對預(yù)期目標，要為調(diào)相器提供全 0 和全 1，可直接利用高低電平模擬信號量的方式得到，即給出低電平

5、模擬信號量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換得到全 0 數(shù)字信號，全1 信號則利用高電平模擬信號量轉(zhuǎn)換得到。1:1的數(shù)字基帶信號利用一個方波信號獲得。首先要產(chǎn)生一個正弦波信號，然后通過比較器獲得方波，如圖1 所示。將得到的方波輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，就可得到所需的1:1 數(shù)字信號。真正的隨機碼序列是不能重復(fù)再現(xiàn)和產(chǎn)生的，我們只能產(chǎn)生一個周期性的隨機序列使其具有近似隨機噪聲的特性，這種脈沖序列稱為偽隨機序列，簡稱偽隨機碼。產(chǎn)生m序列的移位寄存器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不是隨意的， m序列的周期p也不能取任意值， 當移位寄存器的級數(shù)為n 時，必須滿足p=2n-1 ，其結(jié)構(gòu)中的第一級與第n 級之間必須有反饋連接，才能產(chǎn)生m序列。 31 位偽隨

6、機序列為5 級結(jié)構(gòu)，信號產(chǎn)生電路如圖2 所示。四、課題研究進度計劃第一階段（ 2010/2011 第一學(xué)期第9 周至第 11 周） ：分析任務(wù)，收集資料，總方案的設(shè)計，提出使用器材。第二階段（ 2010/2011 第一學(xué)期第12 周至第 13 周） ：根據(jù)已有材料完成外文翻譯、文獻綜述和開題報告。第三階段 （2010/2011 第一學(xué)期第14 周至第 16 周） ：結(jié)合理論資料和設(shè)計要求，畫出功能框圖，設(shè)計單元模塊電路，并形成完整系統(tǒng)電路。第四階段（ 2010/2011 第一學(xué)期第17 周至第 18 周） ：在萬能板上安裝、調(diào)試所設(shè)計的電路，撰寫設(shè)計報告和論文。第五階段（ 2010/2011

7、第二學(xué)期第1 周至第 2 周） ：完善設(shè)計作品，論文修改。五、參考文獻1陶亞雄 . 數(shù)字通信原理與應(yīng)用m. 北京 : 電子工業(yè)出版社，2006，07. 2 日 稻葉保 . 振蕩電路的設(shè)計與應(yīng)用m. 北京：科學(xué)出版社，2004,9. 3謝沅清 . 通信電子線路 m. 北京：電子工業(yè)出版社，2005,10. 4楊翠娥 . 調(diào)頻電子線路實驗與課程設(shè)計m. 哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005,1. 5馮慶玉 , 杜汪洋 . 一種基于 fpga 的 2psk調(diào)制器的軟硬件設(shè)計方法j.中國傳媒大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版， 2008，6,6770 頁. 6何小艇 . 電子系統(tǒng)設(shè)計 m. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2001. 7王福瑞 . 單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全m. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999. 8ashok ambardar. 信號、系統(tǒng)與處理m. 北京：機械工業(yè)出版社，2001. 9沈保鎖，侯春萍. 現(xiàn)代通信原理（第二版）m. 北京：國防工業(yè)出版社，2009，1. 10曹興雯，