基于FPGA的FSK调制解调器设计

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基于FPGA的FSK调制解调器设计

作者：孙志雄 谢海霞

来源：《现代电子技术》2014年第09期

摘 要： 数字通信系统中的数字调制与解调技术包括幅度键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK），而FSK是应用较广的一种调制与解调方式。利用VHDL语言设计了2FSK调制解调器，并通过Quartus Ⅱ仿真平台进行仿真验证，最后下载到FPGA芯片EP1K30QC208?2实现了2FSK调制解调电路。仿真及实验结果表明采用此设计方案是可行的，并具有速度快、可靠性高及易于大规模集成的优点。 关键词： FSK； 调制； 解调； VHDL； FPGA

中图分类号： TN914?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）09?0080?03 0 引 言

在数字带通通信系统中，调制与解调电路是重要的组成部分，根据基带信号对载波的参数控制不同，分为振幅键控（ASK），频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。FSK在数字通信中应用广泛，它基本上不受信道特性变化的影响，特别适合用于信道特性变化较大的数字通信系统。目前，无线电通信得到了充分的发展，进一步推动了频带通信的进步，它扩展到了通信的各个领域。频移键控仍然是目前使用得最多的一种调制方法，虽然当今很多通信系统使用的是复合调制技术。二进制频移键控作为一种最简单的频移方法，由于它的调制解调原理简单，也很有代表性，因此对其进行研究是很有意义的。 1 FSK调制解调原理

FSK是数字通信不可或缺的一种调制方式，其优点是抗干扰能力较强，不受信道参数变化的影响，因此特别适合应用于衰落信道。FSK是用不同频率的载波来传送数字信号，并用数字基带信号来控制载波信号的频率变化。

二进制频移键控（2FSK）调制是指发送“0”时，发送一频率的正弦波；发送“1”时，发送另一个频率的正弦波，接收端收到不同的载波信号通过逆变换成为数字信号，完成信息传输的过程。由于2FSK传号及空号时采用两种频率的信号，不需要固定的比较电压。因此即使在空号时也有足够的信号幅度，也不至于因噪声产生误码，另外就是其自身是一个调频系统，有较好的抗干扰能力，抗衰落性能强[1]。 2 2FSK调制电路的VHDL设计及仿真 2.1 2FSK调制电路的VHDL设计

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