数字基带传输系统的VHDL电路设计
摘要
数字通信是信息经编码变换处理后，以数字信号在信道上传输的，较之于模拟通信有很大的优点。数字通信有基带传输和基带传输两种方式，而基带传输系统在数字通信中有重要的代表性。在实际的基带传输系统中，并不是所有类型的基带电波形都能在信道中传输，因此，基带传输的传输码型变换是传输过程的重要环节，因此对于传输码型的设计有一定的要求。了解常用码型及存在的误码原因，对传输码型进行初步的研究。本设计通过VHDL语言进行数字基带传输系统的建模、程序设计与仿真、完成数字基带传输系统电路设计、完成数字基带传输系统的程序设计、完成数字基带传输系统的仿真、绘制数字基带传输系统的系统设计图、波形仿真图。
关键字：基带传输、调制与解调、VHDL语言
Abstract
Digital communication is that information is processed by encoding transformation and transmitted on the channel by digital signal, which has great advantages over analog communication. Digital communication has two modes: baseband transmission and baseband transmission. Baseband transmission system is an important representative in digital communication. In the actual baseband transmission system, not all types of baseband waveforms can be transmitted in the channel. Therefore, the transmission code transformation of baseband transmission is an important link in the transmission process, so there are certain requirements for the design of transmission code. Understand the common code types and the causes of error, and make a preliminary study on the transmission code types. This design uses VHDL language to model, program and simulate the digital baseband transmission system, complete the circuit design of the digital baseband transmission system, complete the program design of the digital baseband transmission system, complete the simulation of the digital baseband transmission system, draw the system design diagram and waveform simulation diagram of the digital baseband transmission system.
Key words: baseband transmission, modulation and demodulation, VHDL language
目录
1 绪论 3
1.1设计的意义与背景 3
1.2 课题研究的主要内容 5
2 数字调制与解调的原理 6
2.1 数字调制与解调概述 6
2.2 2ASK的调制与解调 8
2.3 2FSK的调制与解调 10
2.4 2CPSK的调制与解调 13
2.5 2DPSK的调制与解调 15
3. 硬件描述语言VHDL 18
3.1、 VHDL概述 18
3.2、 VHDL 的设计流程 19
3.3、 VHDL 语言的基本特点 19
4 基于VHDL语言的数字基带系统的建模与设计 21
4.1 引言 21
4.2 基于VHDL语言实现2ASK的调制与解 21
4.2.1 2ASK 调制的实现 21
4.2.2 2ASK解调的实现 23
4.2.3 2ASK调制与解调的波形仿真与分析 26
4.3 基于VHDL语言实现2FSK调制与解调 29
4.3.1 2FSK调制的实现 29
4.3.2 2FSK解调的实现 32
4.3.3 2FSK调制与解调波形仿真与分析 34
4.4 基于VHDL语言实现2CPSK的调制与解调 36
4.4.1 2CPSK调制的实现 36
4.4.2 2CPSK解调的实现 39
4.4.3 2CPSK调制解调波形仿真与分析 41
4.5 基于VHDL语言实现DPSK的调制与解调 43
4.5.1 2DPSK调制的实现 43
4.5.2 2DPSK解调的实现 45
4.5.3 2DPSK调制解调波形仿真与分析 47
5 总结 49
1 绪论
1.1设计的意义与背景
随着当今电子信息技术的快速发展，现代计算机技术与微电子技术的结合越来越紧密，而利用高层次的VHDL/Verilog语言等硬件描述语言对于现场课编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）进行设计，使之成为集成电路（ASIC），这很大程度上缩短了设计的开发周期和开发的成本。VHDL等设计语言的出现和ASIC的应用极大地促进了现代通信技术的发展，尤其是对数字通信系统的ASIC芯片的研究有重要的实践意义。
VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可视部分，及端口）和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
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