2DPSK通信系统设计任务书

学号：课程设计2PSK、2DPSK数字信号频带题目传输系统的设计与建模学院信息工程学院专业电子信息工程班级电信1306班姓名指导教师2016年1月8日课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信1306班指导教师：工作单位：信息工程学院题目:2PSK、2DPSK数字信号频带传输系统的设计与建模初始条件：（1）MAX+plus、Quartus II、ISE等软件；（2）课程设计辅导书：《通信原理课程设计指导》（3）先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、电子设计EDA、通信原理要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）课程设计时间：（2）课程设计题目：2PSK、2DPSK数字信号频带传输系统的设计与建模（3）本课程设计统一技术要求：按照要求对题目进行逻辑分析，了解2PSK数字信号的产生方法，画出2PSK调制解调的方框图，编写VHDL语言程序，上机调试、仿真，记录实验结果波形，对实验结果进行分析；（4）课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，并标明参考文献至少5篇；（5）写出本次课程设计的心得体会（至少500字）。

时间安排：第19周参考文献：段吉海.数字通信系统建模与设计.北京：电子工业出版社，2004江国强.EDA技术与应用. 北京：电子工业出版社，2010John G. Proakis.Digital Communications. 北京：电子工业出版社，2011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（2PSK）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数字通信系统课程设计，我对2PSK、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2PSK、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。

2dpsk的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解2DPSK（二维相位偏移键控）的基本概念，掌握其调制解调原理。

2. 学生能运用2DPSK的相关知识，分析其在通信系统中的应用和优势。

3. 学生能掌握2DPSK与2D FSK、2D QPSK等其他调制方式的区别和联系。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的2DPSK调制解调系统。

2. 学生能够通过实验和仿真，验证2DPSK系统的性能，并分析其影响因素。

3. 学生能够运用相关软件工具，对2DPSK通信系统进行建模和仿真。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对通信科学的兴趣，激发探索精神，提高创新意识。

2. 学生通过团队合作，培养沟通协调能力和团队精神。

3. 学生能够认识到通信技术在国家发展和社会进步中的重要作用，增强社会责任感。

课程性质：本课程为高二年级通信技术课程的拓展内容，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生已具备一定的物理和数学基础，对通信技术有一定了解，但2DPSK相关知识尚未接触。

教学要求：教师需以生动的案例引入，结合实际应用场景，激发学生兴趣。

注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。

通过课程学习，使学生能够掌握2DPSK相关知识，提高通信技术素养。

二、教学内容1. 2DPSK基本概念：介绍2DPSK的原理、特点及其在通信系统中的应用。

- 章节：第二章第二节- 内容：2DPSK的定义、调制解调过程、信号空间图。

2. 2DPSK调制解调技术：讲解2DPSK的调制解调方法及其相关技术。

- 章节：第二章第三节- 内容：相位偏移、载波生成、差分检测、解调方法。

3. 2DPSK系统性能分析：分析2DPSK系统的性能及其影响因素。

- 章节：第二章第四节- 内容：误码率、抗干扰性能、信号带宽、功率效率。

4. 2DPSK与其他调制方式的比较：探讨2DPSK与2D FSK、2D QPSK等其他调制方式的区别和联系。

2DPSK信号产生器的设计一、设计任务及要求：根据通信原理，设计一个2DPSK的基带信号调制器，即用基带信号（二进制）对载波信号（正弦波）进行调制，使载波信号的相位跟着基带信号进行变换，产生符合要求的2DPSK 信号进行发送。

要求：载波信号频率为2.2MHz。

信息码元速率自定，可以用模拟电路、数字电路、单片机、FPGA等方法进行设计，给出波形仿真结果。

二、设计方案：2DPSK调制器可用模拟法如图（a），也可用键控法如图（b）。

方案一：键控法，用数字电路来设计，方案框图如下：方案二：框图如下：由于FPGA系统频率可以达到几百兆赫兹，故系统时钟经过一定的分频可以得到载波信号——正弦波信号发生器的要求频率2.2MHz。

信息码经过差分运算后的输出信号控制正弦波信号发生器的不同相位输出（类似键控法），便可得到设计要求的2DPSK信号。

方案三：框图如下此方案由信息码进行差分编码后得到的差分码控制两个不同相位的正弦信号发生器的不同时间输出便可以得到2DPSK信号。

FPGA具有可编程逻辑器件现场可编程的灵活性，又具有门陈列器件功能强、高集成度和高速度的优点，因此在要求功能越来越强，体积越来越小，功耗越来越低的现代通信系统设计中被越来越广泛的应用。

而且这学期我们学习了FPGA的相关知识——《EDA技术使用教程》，且方案二只用设计一个正弦波信号发生器，因此选择方案二。

三、详细设计原理及实现方法二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK，是数字通信系统中常用的调制方式之一，2DPSK信号为模拟信号，而FPGA只能处理数字信号，因此，需对正弦信号采样再经过数／模变换得到所需的2DPSK信号，FPGA产生正弦信号的采样值。

（一）差分编码的设计2DPSK。

它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。

所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。

假设相对载波相位值用相位偏移表示，并规定数字信息序列与之间的关系为绝对码和相对码是可以互相转换的，其转换关系为由此转换关系可知，在FPGA应用中，用VHDL语言中的XOR（异或）语句即可实现差分编码。

牡丹江师范学院本科学生通信原理课程设计题目 2DPSK调制系统的实现的课程设计姓名庄丽波学号2010014019专业电子信息科学与技术班级10电子工程班指导教师王荣芝牡丹江师范学院2012 年11 月25 日通信原理课程设计指导书课程名称：通信原理学时数：2周学分数：开课院、系（部）工学院电气工程及其自动化系电子信息教研室执笔人：王荣芝编写时间： 2012.11.08一、设计目的（1）巩固和加深学生对2DPSK调制解调技术的基本知识的理解和掌握；（2）掌握编程和程序调试的基本技能；（3）利用Multisim进行基本的软件设计，掌握软件设计一般方法，了解软件设计的思路；（4）掌握书写程序设计报告的能力；（5）提高运用Multisim解决实际问题的能力；二、设计任务2DPSK调制解调技术的设计与仿真三、设计内容与要求（1）掌握2DPSK调制解调技术，用仿真软件设计实现2DPSK调制解调器。

（2）深入分析各个小问题，编写个部分程序模块；（3）对于设计中用到的Multisim软件，要联系实际问题进行具体介绍；四、设计成果要求设计论文五、物资准备1.到图书馆、物理系资料室查阅相关资料2.到实验室Multisim辅助设计六、主要图式、表式电路图、表、公式要规范，符合设计要求七、时间安排2012.11.10 设计动员，发放设计任务书2012.11.12-2012.11.19 查阅资料、拟定设计程序和进度计划2012.11.20-2012.11.23 确定设计方案、实验、仿真、编写设计说明书2012.11.24-2012.11.26 完成设计，交指导教师审阅2012.11.28 成绩评定八、考核内容与方式考核的内容包括：学习态度；技术水平与实际能力；论文(计算书、图纸)撰写质量；创新性；采取审定与答辩相结合的方式，成绩评定按百分制记分。

九、参考书目[1] 孙屹《Simulink通信仿真开发手册》国防工业出版社 2007[2] 王兴亮《数字通信原理与技术》（第二版）西安电子科技大学出版社 2009[3] 南利平．《通信系统简明教程》第二版．北京：清华大学出版社．2007[4] 聂典，丁伟．《10计数机仿真在电子电路设计中的应用》．北京：电子工业出版社．2007[5]华成英，童诗白.《模拟电子技术基础(第四版)》. 高等教育出版社. 2010[6]樊昌信,曹丽娜.《通信原理》（第六版）国防工业出版社，2010[7]孙学军等.《通信原理》.电子工业出版社 2007[8] 樊昌信、徐炳祥等《通信原理》(第5版) 北京国防工业出版社 2009[9] 张志涌《精通MATLAB6.5版》北京航空航天大学出版社 2007[10] 邓华《MATLAB通信仿真及应用实例祥解》人民邮电出版社 2008牡丹江师范学院本科学生课程设计任务书目录摘要 (1)1 设计方案与思路 (2)2 基本原理与基础知识 (2)2.1 2DPSK基本原理 (2)2.2 Multisim软件基础知识 (3)3 设计方案基本原理 (3)3.1 2DPSK信号原理 (3)3.2 2DPSK系统原理 (4)4 系统仿真实现 (5)4.1 m序列发生器 (5)4.1.1 m序列介绍 (5)4.1.2 74LS74芯片 (6)4.1.3 74LS86芯片 (7)4.1.4 m序列电路仿真 (8)4.2 DPSK的实现 (9)4.2.1 74LS04芯片 (9)4.2.2 4066BD芯片 (9)4.2.3 2DPSK系统仿真 (10)5 系统仿真的结果 (11)5.1 m序列仿真结果 (11)5.2 2DPSK系统仿真结果 (12)致谢 (14)参考文献 (15)2DPSK调制系统的实现的课程设计摘要：二进制差分相移键控简称为二相相对调相，记作2DPSK。