(完整版)基于FPGA的psk调制

邮局订阅号：82-946360元/年技术创新PLD CPLD FPGA 应用《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注基于FPGA 的MSK 调制解调器设计与应用Designing and Application of MSK Modulator and Demodulator basade on FPGA(常州工学院)肖闽进XIAO Min-jin摘要:提出了一种基于FPGA 的数字MSK 调制解调器设计方法,应用VHDL 语言进行了模块设计和时序仿真。

硬件部分在Altera 公司EP2C15AF256C8N FPGA 上实现。

结果表明,数字MSK 调制解调器具有相位连续,频带利用率高的优点。

关键词:现场可编程逻辑阵列;最小频移键控;调制;时序仿真中图分类号:TN911.3;TP302.1文献标识码:A Abstract:A method for designing Minimum Frequency Shift Keying modulator and demodulate is developed.The VHDL Models aredesigned and simulated,the results show the MSK enjyos the characteristics of phase continuation and high band utilization.Key words:FPGA;MSK;Modulator;Simulation文章编号:1008-0570(2009)09-2-0139-02数字调制解调器在点对点的数据传输中得到了广泛的应用。

通常的二进制数字调制解调器是建立在模拟载波上的,在电路实现时需要模拟信号源,这会给全数字应用场合带来不方便。

本文分析了MSK(最小频移键控)数字调制信号特征,提出一种全数字固定数据速率MSK 调制解调器的设计方法,应用VHDL 语言进行了模块设计和时序仿真。

P S K(D P S K)调制与解调实验题目——PSK（DPSK）调制与解调一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。

2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。

3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。

二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形。

2、观察PSK(DPSK)信号波形。

3、观察PSK(DPSK)信号频谱。

4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。

三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、20M双踪示波器5、导线若干四、实验原理1、2PSK(2DPSK)调制原理2PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图所示。

2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。

如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。

这种现象常称为2PSK 的“倒π”现象，因此，实际中一般不采用2PSK 方式，而采用差分移相（2DPSK ）方式。

2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。

0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形DPSK 波形相对码从图中可以看出，2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。

2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。

这说明，解调2DPSK 信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值。

只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK 方式中的“倒π”现象发生。

附件1：学号：课程设计二进制相位键控（PSK）调制题目器与解调器设计学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师陈适2014年 6月18日课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信工程指导教师：陈适工作单位：信息工程学院题目：二进制相位键控（PSK）调制器与解调器设计初始条件：（1） Quartus II、ISE 等软件；（2）课程设计辅导书：《Xilinx FPGA 设计与实践教程》（3）先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、通信原理主要任务:（1）掌握2CPSK、2DPSK的调制与解调原理；（2）掌握仿真软件Quartus II的使用方法；（3）完成对2CPSK、2DPSK的调制与解调仿真电路设计，并对仿真结果进行分析。

时间安排:（1）2014 年6月11日--2014 年6月18日理论设计、仿真设计地点：鉴主13 楼通信工程综合实验室、鉴主15 楼通信工程实验室。

（2）2014 年6 月18 日进行理论答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日移动通信迅速发展的得以实现，离不开数字处理技术。

其中，数字调制与解调技术在通信领域中发挥着重大作用。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性匹配，再在接收端通过解调恢复出原始数字信号，实现数字信息的传递。

相移键控（PSK）就是数字信号调制的一种有用并且广泛使用的方式。

为了很好地完成本次FPGA课程设计，我对2CPSK、2DPSK的调制与解调原理进行了深入的了解和研究；利用仿真软件Quartus II，对2CPSK、2DPSK 进行调制与解调的设计和仿真，并对仿真结果进行了分析。

关键词：PSK；Quartus II；数字调制；仿真Realizing the rapid development of mobile communication, cannot do without the digital processing technology. additionly, digital modulation and demodulation technology plays an important role in the field of communication. In order to make the digital signaltransmit in a communication channel, digital baseband signal must be on the carrier modulation, so that the characteristics of the signal must match with channel .Then the receiver through demodulation restores the original digital signal by demodulation, so transmission of digital information is accomplished. Phase shift keying (PSK)is one kind of digital signal modulation that is useful and widely . In order to complete the FPGA curriculum design, I have conducted a deep study and research about the modulation and demodulation principle of 2CPSK and 2DPSK .by using the simulation software Quartus II,I design and emulate the modulation and demodulation of 2CPSK and 2DPSK, and the simulation results are analyzed.Key word:PSK；Quartus II；digital modulation；emulation目录摘要 (I)Abstract (II)1. 前言 (1)2. 基本原理及数学模型 (2)2.1 相移键控PSK的原理 (2)2.2 2CPSK的调制与解调原理 (2)2.2.1 2CPSK的调制 (2)2.2.2 2CPSK的解调 (4)2.3 2DPSK的调制与解调原理 (4)2.3.1 2DPSK的调制 (4)2.3.2 2DPSK的解调 (7)2.4 2 CPSK和2DPSK的比较 (8)3. 仿真结果记录与分析 (10)3.1 仿真环境介绍 (10)3.2 仿真波形结果分析 (10)3.2.1 2CPSK的调制与解调 (11)3.2.2 2DPSK的调制与解调 (12)3.3 仿真生成的电路图 (13)3.3.1 2CPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (13)3.3.3 2DPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (15)4. 设计及实现过程中遇到的问题 (16)5. 心得体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录1 2CPSK调制器的程序代码 (20)附录2 2CPSK解调器的程序代码 (21)附录3 2DPSK调制器绝对码转换为相对码的程序代码 (22)附录4 2DPSK解调器相对码转换为绝对码的程序代码 (23)1. 前言调制解调在通信系统中具有十分重要的作用。

课程设计说明书学生姓名:张燕学号：0906220220学院:信息工程学院班级: 通信092题目:指导教师：职称:年月日一 摘 要基于FPGA 的调制和解调数字信号的方法有多种，包括2ASK 、2FSK 、2PSK 等，本文基于FPGA 芯片，采用VHDL 语言，利用层次化、模块化设计方法，提出了一种2FSK 调制解调器的实现方法。

仿真结果表明此设计方案是可行的，系统具有较高的实用性和可靠性。

二 引言随着通信理论和计算机技术的发展，数字信号的调制、解调和识别是高科技的发展趋势。

调制解调效果的好坏直接关系着通信系统的性能。

而数字解调技术的关键在于瞬时幅度，瞬时频率和瞬时相位参数的准确估计。

基带数字信号在远距离传输，特别是在有限带宽的高频信道如无线或光纤信道上传输时，必须对数字信号进行载波调制。

数字信号对载波频率调制称为频移键控即FSK 。

FSK 是用不同频率的载波来传送数字信号，是信息传输中使用较早的一种调制方式。

它的主要特点是：抗干扰能力较强，不受信道参数变化的影响，传输距离远，误码率低，抗噪声与抗衰减的性能较好，实现起来较容易等。

在中低速数据传输中，特别是落信道中传输数据时，有着广泛的应用。

但传统的FSK 调制解调器采用"集成电路+连线"的硬件实现方式进行设计，集成块多、连线复杂且体积较大，特别是相干解调需要提取载波，设备相对比较复杂，成本高。

基于FPGA 的2FSK 调制和解调设计过程采用VHDL 语言实现，设计灵活、修改方便，具有良好的可移植性及产品升级的系统性。

三 系统设计 （一）FSK 信号调制 1、 FSK 信号调制原理频移键控即FSK 主要通过数字基带信号控制载波信号的频率来传递数字信息。

在二进制情况下，"1"对应于载波频率W 1,"0"对应于载波频率W 2，但是二者振幅和初始相位不变，表达式为⎭⎬⎫⎩⎨⎧++=)sin()cos()(2211φφt w A t w A t s式中A 为常数表示码元的包络是矩形脉冲。

基于FPGA的FSK调制解调器设计与实现FSK调制解调器是一种常用的数字通信技术，可用于数据传输、无线通信等领域。

本文将介绍基于FPGA的FSK调制解调器的设计和实现，包括原理介绍、系统设计、硬件实现和性能分析等方面。

一、引言FSK调制解调器是一种数字通信系统，它通过改变载波频率的方式来传输数字信号。

本文基于FPGA实现FSK调制解调器，利用FPGA 的灵活性和可重构性，提供了一种高效、可靠的数字通信解决方案。

二、FSK调制解调原理介绍FSK调制解调器是通过将数字信号映射到两个不同频率的载波上，实现信息传输的。

调制过程中，二进制数据0和1分别对应两个特定频率的载波，解调过程中通过判断输入信号的频率来还原原始数据。

三、系统设计1. FSK调制器在FPGA中设计FSK调制器，需要使用相应的调制算法将数字信号转换为两个不同频率的载波。

可以采用数字频率合成技术合成两个不同频率的信号，并通过逻辑电路实现相应的调制功能。

2. FSK解调器FSK解调器的设计目标是通过输入信号的频率变化来判定数字信号的0和1。

可以采用数字滤波器和频率判决电路实现解调功能，将输入的频率信号转换为相应的数字信号。

四、硬件实现1. FPGA配置基于FPGA的FSK调制解调器的硬件实现，首先需要将相应的调制解调算法和电路设计编写为硬件描述语言如VHDL，并经过综合、布局布线等步骤生成比特流。

2. ADC和DAC为了接收和发送模拟信号，需要使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，并使用DAC（数模转换器）将数字信号转换为模拟信号。

3. 时钟模块与控制模块为了保持系统的同步和稳定性，需要设计时钟模块和控制模块。

时钟模块用于在固定的时间间隔内，对输入信号进行采样和调制；控制模块用于控制时钟、数据流等系统参数，保证系统的正常运行。

五、性能分析1. 调制误差分析通过对比输入信号与调制后的信号的频谱图，可以评估FSK调制器的性能，主要包括频率偏移、频谱扩展等指标。

实验 10 PSK 调制解调一、实验目的1.掌握 PSK 调制解调的工作原理及性能要求；2.进行 PSK 调制、解调实验，掌握相干解调原理和载波同步方法；3.理解 PSK 相位模糊的成因，思考解决办法。

二、实验原理1.1 2PSK 调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0 相位载波和π 相位载波分别代表传“1”和传“0”。

1 1 0 0 1NRZ输入PSK调制信号图 10-1 2PSK 调制信号波形PSK 调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于 FPGA 和 DA 芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。

图 10-2 PSK 调制电路原理框图上图中，基带数据和时钟，通过 2P6 和 2TP8 两个铆孔输入到 FPGA 中，FPGA 软件完成PSK 的调制后，再经 DA 数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从 4TP2 输出。

2.2PSK 解调原理实验中 2PSK 信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字 costas 环提取相干载波，二相 PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。

图 10-3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为 s (t ) = A 1 ⨯cos(ωt +ϕ(t ))（A 1 为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号 A 2 cos ωt （A2 为载波的幅值）相乘，得：e (t ) = 1A A [cos(2ωt + ϕ(t )) + cos ϕ(t )] 02 1 21可知，相乘后包括二倍频分量 2A 1 A 2 cos(2ωt + ϕ(t )) 和cos ϕ(t ) 分量（ϕ(t ) 为时间的函数）。

因此，需经低通滤波器除去高频成分cos(2ωt +ϕ(t )) ，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制 VCO 载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。

一、实验目的1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法；2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试；3. 学习二相相位调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。

二、实验仪器1．时钟与基带数据发生模块，位号：G2．PSK 调制模块，位号A3．PSK 解调模块，位号C4．噪声模块，位号B5．复接/解复接、同步技术模块，位号I6．20M 双踪示波器1 台7．小平口螺丝刀1 只8．频率计1 台（选用）9．信号连接线4 根三、实验原理相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。

在相同的信噪比条件下，可获得比其他调制方式（例如：ASK、FSK）更低的误码率，因而广泛应用在实际通信系统中。

本实验箱采用相位选择法实现相位调制（二进制），绝对移相键控（PSK 或CPSK）是用输入的基带信号（绝对码）选择开关通断控制载波相位的变化来实现。

相对移相键控（DPSK）采用绝对码与相对码变换后，用相对码控制选择开关通断来实现。

（一） PSK 调制电路工作原理二相相位键控的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kb/s 伪随机码、及其相对码、32KHz 方波、外加数字信号等。

相位键控调制解调电原理框图，如图6-1 所示。

1．载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放来实现。

来自1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。

为了使0 相载波与π相载波的幅度相等，在电路中加了电位器37W01 和37W02 调节。

2．模拟开关相乘器对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。

0 相载波与π相载波分别加到模拟开关A：CD4066 的输入端（1 脚）、模拟开关B：CD4066 的输入端（11 脚），在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关A 的输入控制端（13 脚），它反极性加到模拟开关B 的输入控制端（12 脚）。

用来控制两个同频反相载波的通断。

QPSK调制解调器的设计及FPGA实现一、本文概述随着无线通信技术的飞速发展，调制解调器作为信息传输的关键部分，其性能对整个通信系统的稳定性和可靠性有着至关重要的影响。

四相相移键控（Quadrature Phase Shift Keying，QPSK）作为一种高效且稳定的调制方式，在无线通信中得到了广泛应用。

本文旨在深入研究QPSK调制解调器的设计，并探讨其在现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）上的实现方法。

本文首先将对QPSK调制解调的基本原理进行详细阐述，包括其信号处理方式、调制解调流程以及关键性能指标。

在此基础上，我们将探讨QPSK调制解调器的设计方法，包括调制器与解调器的结构选择、参数优化等。

同时，我们还将分析影响QPSK调制解调器性能的关键因素，如噪声、失真等，并提出相应的优化策略。

为了实现QPSK调制解调器的硬件化，本文将重点研究其在FPGA 上的实现方法。

我们将首先分析FPGA在数字信号处理方面的优势，然后详细介绍如何在FPGA上设计并实现QPSK调制解调器，包括硬件架构的选择、关键模块的设计与实现、以及资源优化等方面的内容。

我们还将讨论如何在实际应用中测试和优化FPGA实现的QPSK调制解调器，以确保其性能达到最佳状态。

本文旨在深入研究QPSK调制解调器的设计及其在FPGA上的实现方法，为无线通信系统的优化和升级提供理论支持和技术指导。

通过本文的研究，我们期望能够为相关领域的工程师和研究人员提供有益的参考和启示，推动QPSK调制解调技术的发展和应用。

二、QPSK调制原理QPSK，即四相相移键控（Quadrature Phase Shift Keying），是一种数字调制方式，它在每一符号周期内通过改变载波信号的相位来传递信息。

QPSK调制利用四个不同的相位状态来表示两个不同的比特组合，从而实现了更高的数据传输效率。

在QPSK调制中，每个符号通常代表两个比特的信息。

1、题目基于FPGA的GMSK调制/解调器的研究与实现本论文的目的、意义：扩频通信技术是当今信息社会最为先进的无线电通信技术之一，而且，其技术在无线光通信领域有着非常广泛的应用。

由于扩频技术具有抗干扰能力强，扰截获，抗多径、多址能力强，保密性好及测距精度高等一系列优点，因而越来越受到人们的重视。

随着大规模和超大规模集成电路技术、微电子技术、数字信号处理技术的迅猛发展，以及一些新型器件的出现，使得扩频技术在无线局域网、皮网、2G、3G移动通信、卫星全球定位，军用通信，航天通信和深空探测等诸多领域都得到了较为广泛的应用。

扩频通信系统涉及到多种关键技术，扩频收、发信机的构成原理相，多种伪随机编码技术，扩频信号的解扩与解调原理，扩频通信系统的同步捕获和同步跟踪技术。

“基于FPGA的GMSK调制/解调器的研究与实现”是扩频通信技术中的一项关键技术，它不仅采用Matlab算法来研究理论和性能，而且通过Verilog HDL硬件语言描述算法，进而在FPGA芯片上实现功能。

学生应完成的任务：首先查阅相关的资料，了解“基于FPGA的GMSK调制/解调器的研究与实现”的原理、结构、组成，进而学习相关知识，了解电路原理，并了解误差产生变化的原因。

在完成以上工作的基础之上，再学习FPGA的相关知识，了解FPGA 的原理、工作过程、特色优点和实现方法。

接着需要学习Verilog HDL语言的开发技术的相关知识，了解其配合过程，语言特定、模块组成部分的作用以及相关参数的调节方法，重点是模块理论分析和编程思路。

在完成以上理论学习的基础上，还要开始着手EDA工具的学习，通过学习了解电子设计自动化的理念及其优势，主要是理解电路设计的思路和方法。

在设计完电路之后还要完成相关PCB电路板的制作，并要手工焊接所有的元器件和完成相关的测试、软件和硬件调试任务，以达到较好的控制效果。

3、论文各部分内容及时间分配：（共 15 周）第一部分调研课题的目的、意义和背景，学习相关基础知识。

电子质量2021年第04期(总第409期)作者简介院周生奎(1989-)，男，工程师，硕士，研究方向为无线通信测试技术与应用，E-mail：基于FPGA 的多制式矢量解调算法研究与实现Research and Implementation on the Demodulation Algorithms for the Multi-Standard VectorSignals Based on FPGA周生奎1,2,陈应兵1,2,李凯1,白云鹏1,2(1.中电科思仪科技股份有限公司,山东青岛266555;2.青岛市导航系统仿真及测试技术重点实验室,山东青岛266555)Zhou Sheng-kui 1,2,Chen Ying-bing 1,2,Li Kai 1,Bai Yun-peng 1,2(1.Ceyear Technologies Co.,Ltd,Shandong Qingdao 266555;2.Qingdao Science and Technology on Navigation System Simulation and Test Laboratory,Shandong Qingdao 266555)摘要：针对矢量信号分析仪、监测接收机等通用测试仪器的研制，该文研究了多制式可变速率矢量信号解调算法，基于FPGA 设计实现载波同步与符号同步，并进行软件仿真与硬件测试。

仿真结果表明，该FPGA 算法可满足码元速率400symbol/s~5Msymbol/s 范围任意可变，实现包含ASK、FSK、PSK、QAM 在内的多制式矢量信号实时解调。

关键词：矢量解调；载波同步；符号同步中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1003-0107(2021)04-0026-04Abstract:Aiming at the development of vector signal analyzer,monitoring receiver and other universal testing instrument,this paper studies the demodulation algorithms of the multi-standard vector signal with variable rate,and realizes carrier synchronization and symbol synchronization based on FPGA,and carries out software simulation and hardware test.Results show that the demodulation algorithm based on FPGA can realize the real-time demodulation of multi standard vector signals including Ask,FSK,PSK and QAM with arbitrary symbol rate from 400symbol/s to 5Msymbol/s.Key words:vector demodulation;carrier synchronization;symbol synchronization CLC number:TN98Document code:AArticle ID ：1003-0107(2021)04-0026-040引言在当代通信系统中，数字信号的使用越加广泛。

8PSK信号调制解调模块总结一、8PSK信号发送端的调制对1800Hz单载波进展码元速率恒为2400Bd的8PSK调制，即对于每个码元调制所得的信号长度等于四分之三个载波信号周期。

发送端完整的信号调制框图如下所示：信息的发送是以数据帧的形式进展发送的，每次只发送一个数据帧，而不是连续发送的，这样信息在发送前发送端就不需要先跟接收端建立连接，但同时在对信号进展信源编码，信道编码和前导及探测报头序列的过程中那么降低了信号传送的效率。

数据帧主要包括两局部即前导及探测报头序列和所要传输的数据局部。

调制框图中各个模块的功能如下所示：1、截尾卷积编码一般情况下，卷积编码的时候在输入信息序列输入完毕后都还要再输入一串零比特的数据用于对移位存放器进展复位，这样在一定程度上影响了信源的编码效率。

而截尾卷积编码那么是在每次编码完成后不对移位存放器进展复位操作，而是将上次编码后编码存放器的状态作为下次编码时移位存放器的初始状态。

这样一方面使得信源的编码的码率得到了提高，另一方面也增加了信息的平安性，因为接收端只有知道发送端编码器中的移位存放器的初始状态或者付出比拟大的解码代价的情况下才能对接收到的信号进展解调，否那么解调出来的永远是乱码。

2、交织码元的交织其实是属于信道编码，交织的目的是通过将信息在信道中受到的突发连续过失分散开来，使得接收到的信号中的过失趋向于随机过失，降低接收端信息解调出错的概率，从而提高通信中信息的可靠性。

交织的方法一般是用两个适当大小的矩阵，同一时间一个用于数据的存储另外一个那么用于数据的读取，而且两个矩阵的存取或者输出是交替的。

输入序列按照逐行〔列〕的顺序存储到其中的一个矩阵中，而输出序列那么是按照逐列〔行〕的顺序从另一个矩阵中读取。

通常矩阵越大，那么对于连续性的突发错误的分散效果越好，但是编码的时延也就越大。

3、Walsh码Walsh码是一种同步正交码，在同步传输的情况下，具有良好的自相关特性和处处为零的互相关特性。

1第1章 PSK 调制和解调的基本原理回顾我们这里设计的课题（PSK 调制与解调）涉及到两种：2PSK 和2DPSK 1.1 三种数字调制的比较数字调制就是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信号，在接收端也对载波信号的离散调制参量进行检测。

和模拟信号一样，数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式，即有振幅键控（ASK ）、移频键控（FSK ）和移相键控（PSK ）三种基本形式。

如下图所示：图1-1 三种调制方式图各种调制方式的对比分析。

由于噪声干扰的影响最终表现在收方恢复信码时的误码率性能上，所以系统的抗噪声性能可以用系统平均的误码率来表征。

即用各自系统的平均误码率P e 对广义信噪比ε的曲线来表示系统的抗噪声性能。

ε为输入信号每个码元的平均能量与输入噪声的单边功率谱（双边谱的二倍）密度之比，即称广义信噪比。

在此种条件下，可以用相同ε值或相同P e 去比较误码率P e 或ε的大小，从而合理地比较各种键控方式。

（1）ASK 相干解调 P e =1/2erfc[2ε]ε=A 2T/n 0（2）ASK 非相干解调P e ≈[1+πε21].e-ε/2（3）FSK 相干解调P e =1/2erfc[2ε](4)FSK(5)PSK(6)DPSK的意义.令2PSKe0（t）特性为：a也就是说，在一个码元持续时间T s内，e0（t）为：2cosωc t ，概率为Pe0（t）=-cosωc t ，概率为（1-P）即发送二进制0时（a n取+1）e0（t）取0相位；发送二进制符号1时（a n取-1）e0（t）取π相位。

调制可以采用模拟调制的方式产生2PSK，即2PSK信号可通过乘法器来得到。

也可以采用数字键控的方式产生。

调制原理见下：（a）模拟调制(b) 数字键控调制1-3 2PSK调制原理图1.3 2DPSK调制原理相对移相，就是利用载波相位的相对值来传递信息，也就是利用前后码元载波相位的相对变化来传递信息，所以也称为“差分移相”。

基于FPGA的PSK调制解调器设计与实现PSK调制解调器是一种常用的数字通信调制技术，有着广泛的应用。

本文将介绍基于FPGA的PSK调制解调器的设计和实现方法，包括硬件设计和软件编程。

通过本文的阐述，读者将能够了解到PSK调制解调器的工作原理及其在数字通信中的重要性，同时也能够掌握使用FPGA实现PSK调制解调器的具体步骤。

一、PSK调制解调器的工作原理PSK调制解调器是一种通过改变载波相位来传输数字信息的调制解调技术。

它的工作原理是利用不同相位表示不同的数字码元，将数字信息转化为相位变化。

二、FPGA在数字通信中的应用FPGA（可编程逻辑门阵列）是一种可编程的集成电路芯片，其灵活性和并行处理能力使得它成为了数字通信领域中的重要工具。

FPGA可以通过编程实现不同的功能模块，适应不同的应用需求，因此在数字通信中有着广泛的应用。

三、基于FPGA的PSK调制解调器设计流程1. 硬件设计在硬件设计中，需要考虑到PSK调制解调器所涉及的各个部分，包括载波生成模块、相位调制模块、解调模块、信号恢复模块等。

通过使用FPGA的可编程逻辑单元和触发器等组件，可以实现这些模块，并将其连接起来形成完整的调制解调器。

2. 软件编程在软件编程中，需要根据硬件设计的要求，提供相应的控制信号和数据处理算法。

使用FPGA开发工具和编程语言，可以编写适应PSK 调制解调器需要的代码，实现信号的调制解调和数据的处理。

四、基于FPGA的PSK调制解调器实现步骤1. 硬件配置首先，需要将FPGA与其他外设进行连接，如计算机、模拟信号发生器等。

确保硬件连接正确，以便进行后续的实验和测试。

2. 硬件设计根据PSK调制解调器的工作原理和需求，设计硬件电路，并使用FPGA开发工具进行电路的逻辑设计和仿真。

确保硬件设计符合预期的要求并能够正常工作。

3. 软件编程在硬件设计完成后，根据硬件电路的需要，编写相应的软件程序。

使用FPGA开发工具中的编程语言和库函数，实现PSK调制解调器的控制和数据处理功能。

ISCP-D2PSK调制在突发通信中的应用作者：李寅博来源：《中国新通信》 2017年第12期【摘要】根据符号内连续相位二进制差分相移键控（ISCP-D2PSK）调制解调原理，设计了一种基于FPGA 的数字实现电路，并加入了多种扩频方式。

调制端使用ROM 存储基带信号，由选择逻辑控制其输出。

解调端将收到的基带信号作归一化处理，并进行信号到达检测，最后由一个可变换不同解扩系数的解扩解调单元处理得到解调数据。

该电路设计实现方便、占用硬件资源较少，用FPGA实现后的测试结果验证了设计的正确性，并将其应用在了某高速运动平台间的突发通信中。

【关键词】 ISCP-D2PSK 连续相位扩频 FPGA 实现一、引言符号内连续相位二进制差分相移键控（ISCP-D2PSK）调制解调方法是在信号调制中，不同的比特信息由符号内相位变化的累积量表示，接收端则通过积累一个符号内的相位变化累积量来实现信号解调，和码元符号的绝对相位无关。

此调制方式的符号间相位为连续变化，使信号有良好的功率谱，信号为准恒包络，解调时可以避免初相、多普勒频移等引起的符号间相位变化对信号解调的影响[1]。

在某些高速运动平台间的突发通信中，多普勒频移大、通信帧短、速率要求高、硬件资源紧张，如果用相干解调的方式，导频信号会占用较多的帧长，降低有效通信速率，且实现复杂。

本文则将ISCP-D2PSK 调制解调方法应用在了某高速运动平台间的突发通信中，用FPGA 实现了其数字调制和解调，发挥了其优点，并加入了不同的扩频方式。

最后对其进行了解调性能测试，结果表明与理论基本一致。

二、ISCP-D2PSK 调制解调基本原理ISCP-D2PSK 调制原理如图1 所示，基带信号由信号选择逻辑根据输入比特符号和当前相位状态在基带信号集合中选择一个基带I、Q 信号作为调制信号输出，同时更新相位状态存储器中的状态值。

然后将I、Q 信号进行正交调制得到中频信号。

图1 输入比特数据、基带信号和状态转移的关系如表1所示，表中项目为“输出基带信号/ 输入比特”。