毕业设计论文-应用DSP实现2FSK的调制与解调的系统设计Word下载.doc

毕业设计论文-应用DSP实现2FSK的调制与解调的系统设计Word下载.doc

《毕业设计论文-应用DSP实现2FSK的调制与解调的系统设计Word下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文-应用DSP实现2FSK的调制与解调的系统设计Word下载.doc（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2.实现了2FSK信号的数字化接收。

接收工作包括数据的读入，载波频偏估计，位同步，，解调。

本文所研究的内容适应当前科学技术的发展与更新，具有一定的实用价值。

本文所提出的实现数字化调制，同步和解调的方法，仍然是当前通信领域中先进的技术，具有一定的理论和实践意义；

在本研究中开发的DSP目标板可为实验的后续研究提供实用的研究平台。

关键词：

2FSK，DSP，调制，同步，解调

Abstract

Asonetechniqueofdigitalcommunications2FSKisveryattractiveinmobileradioenvironment.AlongwiththerapiddevelopmentofVLSItechnologyandcomputertechnology,DSPhasbeenusedwidelyincommunicationsareas.Inthispaper,afullydigital2FSKtransmitterandreceiverbasedonDSParestudiedandimplemented.

Ananalysisandsimulationisachievedwhichisaboutthemethodofafullydigital2FSKmodulationbasedonDDS,andthesymboltimingalgorithmofcarrierfrequencyoffsetbasedonFouriertransformofthesequenceofdifferentialphases.ThedesignanddebugofaDSPtargetboardisfinished.Basedonthetargetboardthefullydigital2FSKmodulation,synchronizationanddeomulationalgorithmsaresuccessfullytested,withsatisfactoryresult.

Thedigitalmodulation.synchronizationanddemodulationmethodputforwardinthispaperisrelativelynew,achievingahighpracticality.TheDSPtargetboarddesignedintheresearchcanbeusedasthehardwareplatformforotherDSPdevelopmentsubjectintheLab.

Keywords:

2FSK,DSP,Directdigitalfrequencysynthesis,Synchronization,Demodulation.

目录

中文摘要

第1章序论……………………………………………………………………………..1

1.1引言……………………………………………………………………………...1

1.2关于DSP………….………………………………………………………………..1

1.2.1DSP的特性……………….………………………………………………………1

1.2.2DSP产品的特点……….…………………………………………………………2

1.3论文意义……………………………………………………………………………3

第2章2FSK的概述和原理…………………………………………………………….5

2.12FSK调制方式概述………………………………………………………………5

2.22FSK原理…………………………………………………………………………5

2.1概念……………………………………………………………………………………5

2.2.22FSK信号的功率谱密度……………………………………………………………7

第3章2FSK的DSP实现……………………….………………………………………11

3.1调制部分………………………….………………………………………………..11

3.2解调部分……………………….………………………………………………….12

3.3DSP设计………………….……………………………….……………..……12

3.4软件实现………………………………….………………………………..…...13

3.4.1调制程序………………………….……………………….…………………13

第4章基于DSP的2FSK通信系统……………….……………………………..…33

4.1概述……………………………………………………………………………...33

4.2DSP在第三代移动通信系统中的应用…………………….…………………33

感谢信………………………………………………………………………………....…..36

参考文献………………………………………………………………………………..37

第一章序论

1.1引言

通信作为社会的基本设施和神经中枢，已经应经影响到了社会的方方面面，渗透到了人们生活的边边角角。

通信事业的发展也正以前所未有的深度和速度影响着人类社会的进步和演化。

移动通信是现代通信技术中不可缺少的部分。

通信的发展日新月异，由于数字通信方式相对与模拟通信方式有着很着很多优点，如抗干扰能力强，无噪声积累，通信质量高；

便于加密处理而且保密强度高；

数字信号便于直接与计算机接口，形成智能网；

有高度的灵活性和通用性；

设备便于集成化，微型化。

实时信号处理系统要求必须具有处理大数据量的能力，以保证系统的实时性；

其次对系统的体积、功耗、稳定性等也有较严格的要求。

实时信号处理算法中经常用到对图象的求和、求差运算，二维梯度运算，图象分割及区域特征提取等不同层次、不同种类的处理。

其中有的运算本身结构比较简单，但是数据量大，计算速度要求高；

有些处理对速度并没有特殊的要求，但计算方式和控制结构比较复杂，难以用纯硬件实现。

因此，实时信号综合性信息处理系统。

实时信号处理系统中，低层的信号预处理算法处理的数据量大，对处理速度的要求高，但运算结构相对比较简单，适于用ＦＰＧＡ进行硬件实现，这样能同时兼顾速度及灵活性。

高层处理算法的特点是所处理的数据量较低层算法少，但算法的控制结构复杂，适于用运算速度高，寻址方式灵活，通信机制强大的ＤＳＰ芯片来实现。

由此就应运而生了各种DSP数字信号处理芯片。

1.2关于DSP

1.2.1DSP的特点

DSP和诸如IntelPentium或MotorolaPowerPC的通用处理器（GPPS）有很大的区别，这些区别产生于PSS的结构和指令是专门针对信号处理而设计和开发的，具有以下特点。

l硬件乘法累加操作（MACs）

把DSPs同早期的GPPs区别开来的第一个重大技术改进，就是添加了能够进行单周期乘法操作的专门硬件和明确的MAC指令。

l哈佛结构

传统的GPPs使用冯．诺曼存储结构，在这种结构中，有一个存储空间通过两条总线（一条地址总线和一条数据总线）连接到处理器内核，这种结构不能满足MAC必须在一个指令周期中对存储器进行四次访问的要求。

DSPs一般使用哈佛结构，在哈佛结构中，有两个存储空间：

程序存储空间和数据存储空间。

处理器内核通过两套总线与这些存储空间相连，允许对存储器同时进行两访问，这种安排使处理器的带宽加倍。

在哈佛结构中，有时通过增加第二个数据存储空间和总线来实现更大的存储带宽。

现代高性能GPPs通常具有两个片上超高速缓冲存储器,一个存放数据，一个存放指令。

从理论的角度上讲，这种双重片上高速缓存与总线连接等同于哈佛结构，但是，GPPs使用控制逻辑来确定哪些数据和指令字驻留在片上高速缓存里，这个过程通常不为程序设计者所见，而在DSPs里，程序设计者能明确的控制哪些数据和指令被存储在片上的存储单元或缓存中。

l零消耗循环控制

DSP算法的共同特征在于大部分处理时间花在执行包含在相对小循环内的少量指令。

因此，大部分DSP处理器具有零消耗循环控制的专门硬件。

零消耗循环是指处理器不用花时间测试循环计数器的值就能执行一组指令的循环，硬件完成循环跳转和循环计数器的衰减。

有些DSP还通过一条指令的超高速缓存实现高速的单指令循环。

l特殊寻址模式

DSPs经常包含有专门的地址产生器，它能产生信号处理算法需要的特殊寻址，如循环寻址和位翻转寻址。

循环寻址对应于流水FIR滤波算法，位翻转寻址对应于FFT算法。

l执行时间的可预测性

大多数DSP应用都具有硬性实时要求，在每种情况下所有处理工作都必须在指定时间内完成。

这种实时限制要求程序设计者确定每个样本究竟需要多少时间或者在最坏情况下至少用去多少时间。

DSP执行程序的进程对程序员来说是透明的，因此很容易预测处理每项工作的执行时间。

但是，对于高性能GPPs来说，由于大量超高速数据和程序缓存的使用，动态分配程序，因此执行时间的预测变得复杂和困难。

l具有丰富的外设

DSPs具有DMA,串口,PLL,定时器等外设。

DSP技术正日益广泛地用应于现代通信的各个领域。

本设计采用的处理器是当前通信领域流行的DS器‘C54x系列的TM320VC54系列，该处理器是IT公司生产的。

2FSK的发送方工作和接收方的工作都是采用DSP来实现的。

独立完成了一块DSP目标板，改板是按照软件无线电的思想设计的，是一个基本的软件无线电系统。

该电路板上既有数模转换器也有模数转换器，所以它既可作为2FSK发送方，完成数据的组装，调试和发送，也可作为2FSK接收方，完成数据的同步和解调。

只需要下载不同的程序到电路板上，便可以实现不同功能。

1.2.2DSP产品的主要特点

l速度快

为了适应数字信号处理的需要，目前的数字信号处理器（DSP）都设置了硬件乘法／累

加器，大都能在单个指个周期内完成乘／累加运算。

目前DSP的运算速率已达每秒千万次乃至数十亿次定点运算或浮点运算。

为了满足快速傅里叶变换。

卷积等数字信号处理的特殊要求，目前的DSP大多在指令系统中设置了“循环寻址”、“位倒序”指令和其他特殊指令，以致寻址、排序和计算速度大大提高。

高速数据传输能力是DSP作高速实时处理的关键之一。

新型的DSP大多设置了单独的DMA总线及其控制器，在不影响或基本不影响DSP处理速度的情况下，作并行数据传送，