石经院多进制数字振幅调制系统设计.docx
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石经院多进制数字振幅调制系统设计
石家庄经济学院
通信实习报告
院系：
信息工程学院
学号：
409109姓名：
日期：
2013/1/15
一、实习目的
1、通过本次专业课程设计巩固并扩展通信课程的基本概念、基本理论、分析方法和仿真实现方法。
2、结合所学的MATLAB和EDA等软件仿真技术，完成通信专业相关课程内容的建模和设计仿真。
到达通信专业相关理论课程有效的巩固和整合，实现将理论知识和软件设计紧密结合。
3、通过本次专业课程设计达到培养学生的创新能力、通信系统建模和仿真设计能力以及软件调试和分析能力的目的。
二、实习要求
1、应用通信类软件完成通信系统相关内容的设计和建模，并仿真出正确结果，
对仿真波形加以重点分析和说明。
2、按要求格式书写报告，原理充分、设计方法及仿真结果分析正确、条理清晰、重点突出。
三、实习内容
（1）实习题目
多进制数字振幅调制系统设计
（2）设计原理
多进制数字振幅调制又称多电平振幅调制，它用高频载波的多种振幅去代表数字信息。
上图为四电平振幅调制，高频载波有u0（t）、u1（t）、u2（t）、u3（t）四种。
振幅为0、1A、2A、3A，分别代表数字信息0、1、2、3或者双比特二进制输入信息00、01、10、11进行振幅调制。
已调波一般可表示为
g（t）是高度为1、宽度为TS的矩形脉冲，且有
为易于理解，将波形上图所示。
显然图（c）中各波形的叠加便构成了图（b）的波形。
由上图可见，M进制ASK信号是M个二进制ASK信号的叠加。
那么，MASK信号的功率谱便是M个二进制ASK信号功率谱之和。
因此，叠加后的MASK信号的功率谱将与每一个二进制ASK信号的功率谱具有相同的带宽。
所以其带宽
（3）设计方法
MASK信号的产生
MASK信号与二进制ASK信号产生的方法相同，可利用乘法器实现。
解调也与二进制ASK信号相同，可采用相干解调和非相干解调两种方式。
M进制振幅调制方框图:
实现多电平调制的方框原理如上图所示，它与二进制振幅调制的方框原理非常相似。
不同之处是在发信输入端增加了2－M电平变换，相应在接收端应有M－2电平变换。
另外该电路的取样判决器有多个判决电平，因此多电平调制的取样判决电路比较复杂。
实际系统中，取样判决电路可与M－2电平变换合成一个部件，它的原理类似于A／D变换器。
多电平解调与二进制解调相似，可采用包络解调或同步解调。
多进制数字振幅调制与二进制振幅调制相比有如下特点：
（1）在码元速率相同的条件下，信息速率是二进制的log2M倍。
（2）当码元速率相同时，多进制振幅调制带宽与二进制相同。
（3）多进制振幅调制的误码率通常远大于二进制误码率。
当功率受限时，M越大，误码增加越严重。
（4）多进制振幅调制不能充分利用发信机功率。
MASK调制方框图:
MASK调制电路符号
（4）仿真结果及分析
MASK调制VHDL程序与仿真
--文件名：
MASK
--功能：
基于VHDL硬件描述语言，对基带信号进行MASK调制
--说明：
这里MASK中的M为4
libraryieee;
useieee.std_logic_arith.all;
useieee.std_logic_1164.all;
useieee.std_logic_unsigned.all;
entityMASKis
port（clk:
instd_logic;--系统时钟
start:
instd_logic;--开始调制信号
x:
instd_logic;基带信号
y:
outstd_logic_vector（7downto0））;--8位DAC数据
endMASK;
architecturebehavofMASKis
signalq:
integerrange0to7;--计数器
signalqq:
integerrange0to3;--计数器
signalxx:
std_logic_vector（3downto0）;--并行数据寄存器
signalyy:
std_logic_vector（7downto0）;--8位DAC数据寄存器
begin
process（clk）--此进程完成基带信号的串并转换，
--完成4位并行数据到8位DAC数据的译码
begin
ifclk'eventandclk='1'then
ifstart='0'thenq<=0;
elsifq=0thenq<=1;xx（3）<=x;
ifxx（3）='1'thenyy<=xx&"1111";
--if语句完成4位并行数据到8位DAC数据转换
elsifxx
（2）='1'thenyy<=xx&"1011";
elsifxx
（1）='1'thenyy<=xx&"0111";
elsifxx（0）='1'thenyy<=xx&"0011";
elseyy<=xx&"0000";
endif;
elsifq=2thenq<=3;xx
（2）<=x;
elsifq=4thenq<=5;xx
（1）<=x;
elsifq=6thenq<=7;xx（0）<=x;
elseq<=q+1;
endif;
endif;
endprocess;
process（clk）--对8位DAC数据进行ASK调制
begin
ifclk'eventandclk='1'then
ifstart='0'thenqq<=0;
elsifqq<2thenqq<=qq+1;y<="00000000";
elsifqq=2thenqq<=3;y<=yy;
elseqq<=0;
endif;
endif;
endprocess;
endbehav;
（5）结论
MASK调制程序仿真图及注释
四、参考文献
（1）邓勇、周择、邓斌著《数字电路设计完全手册》.国防工业出版社。
2004；
（2）朱正伟著《EAD技术及应用》.清华大学出版社。
2005；
（3）全国大学生电子设计组委会著《电子系统设计实践》2005；
（4）林明权著《VHDL数字控制系统设计范例》.电子工业出版社
（5）冯涛著《可编程逻辑器件开发技术MAX＋plusⅡ入门与提高》人民邮电出版社
（6）王毓银著《数字电路逻辑设计》高等教育出版社
（7）赵俊超著《集成电路设计VHDL语言教程》北京希望出版社
五、实习体会
这次课程设计与以往不同，不再是动手焊接制作一个实物，我们做的是编程。
我选的题目是基于VHDL的多进制数字振幅调制系统设计。
在编程之前，我们先复习EDA、数字信号处理、信息论与编码，还从网上查了大量的资料。
第一次编的程序存在很在很多的错误，比如定义和文件名不一样，标点符号错误等等根据错误提示我们一个一个的修正，编译只是第一步，编译完了，仿真的时候依然出现了问题，通过又一次分析，我们终于成功的完成了。
这次课程设计，我懂得了光学会了课本上的知识是远远不够的。
通过三周的课程设计，我们不仅巩固了课本知识，增强了编程的能力，还为下学期的毕业设计打下了良好的基础。
六、实习效果评价
指导教师评语：
实习成绩：
优良中及格不及格
指导教师签名：
年月日
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