开题报告幅度调制docWord文档格式.docx

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　　开题报告

　　12通信工程（苏州大学文正学院）

　　1.主要任务和目标

　　本设计基于FPGA开发平台设计相移键控调制解调电路。

主要有以下几点要求：

　　1.理解PSK调制解调的原理

　　2.编写VHDL语言实现2CPSK、2DPSK、QPSK调制解调电路，完成仿真验证。

　　2.PSK调制

　　1.PSK调制包括二进制相移键控（2PSK或BPSK）、二进制差分相移键控（2DPSK）、四相相移键控（QPSK）。

　　二进制相移键控调制其相位变化是以未调制载波的相位作为参考基准，利用载波相位的绝对值传送数字信号“1”和“0”，又称为绝对调相。

　　二进制差分相移键控调制其相位变化是利用前后相邻码元的相对载波相位值来表示数字信号“1”和“0”，又称为相对调制。

　　四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四进制移相键控。

　　2.BPSK调制分为直接调相法和相位选择法。

例如BPSK两种调制方式，如下图1

　　所示。

　　图1.BPSK信号调制的原理图

　　2DPSK在2CPSK前加上码变换，如下图2所示

　　图2.2DPSK信号调制的原理图

　　QPSK可由调相法和相位选择法形成，如下图3所示

　　图3.QPSK信号调制的原理图

　　2.PSK解调

　　2CPSK信号的幅度是恒定的，解调方式必为相干解调。

相干解调就是在接收端乘上与载波同频同相的相干载波然后通过滤波器，再经过抽样判决得到原信息。

2CPSK相干解调如下图4所示:

　　图4.BPSK信号相干解调的原理图

　　2DPSK相干解调（极性比较法）框图如下图5，非相干解调（相位比较法）（差分相干解调）如图6：

DPSK

　　图5.2DPSK信号相干解调的原理图

　　图6.2DPSK信号差分相干解调的原理图

　　QPSK相干解调框图7如下

　　图7.QPSK信号相干解调的原理图

　　2.研究思路、方法和方案

　　以QuartusII为平台，基于VHDL语言来实现对PSK的调制解调电路设计。

1.用相位选择法实现2CPSK调制器的设计。

CPSK调制器模型主要是由计数器和二选一开关等组成。

计数器用于对时钟信号的分频和计数，并输出两路相位相反的信号；

在基带信号的控制下，对两路信号进行选通，输出即为CPSK信号。

　　图8.用相位选择法产生2CPSK调制信号的原理图

　　2.根据2CPSK的调制原理，设计采用相位选择法实现2CPSK调制的VHDL程序，2CPSK的调制建模符号如图9所示：

　　图9.2CPSK调制模型图

　　3.2CPSK解调器的结构框图如图10所示。

图中，将计数器输出的0相载波与数字CPSK信号中的载波进行逻辑‘与’运算，当两比较信号在判决时刻都为1时，输出为1，否则输出为0，从而实现解调的目的。

　　图10.2CPSK信号解调的原理图

　　4.2DPSK在2CPSK之前加上码元变换，然后和2CPSK信号调制一样，原理框图如下图11：

　　图11.2DPSK信号调制的原理图

　　5.对于2DPSK的解调，只需要将相对码转换为绝对码后再经过2CPSK解调就可以实现2DPSK的解调。

相对码到绝对码的变换是由计数器输出信号为时钟信号，相对码和寄存器中码元通过异或完成。

下图为2DPSK解调的框图：

篇三：

　　1绪论

　　1.1研究背景目前在医疗界，各种治疗仪已广泛被临床应用，取得了较好的治疗效果，

　　且使用十分方便。

据统计，国内各种电子治疗仪器多达近千种，其基本原理[1]是发出尖窄的电脉冲对人体有关部位或穴位进行电刺激，以达到放松肌肉、激活中枢神经、促进分泌某些生物成分以达到治疗的目的。

　　针灸是中国的传统医学,其原理是运用银针刺入人体的穴位,以调节人体内

　　各个不协调的部分,使血气流通而重新获得平衡。

电针疗法是用电针治疗仪输出接近人体生物电的微量电流,通过毫针作用于人体经络穴位治疗疾病的一种方法。

该法采用针刺与电刺激于一体,可根据患者的不同情况调节幅度、频率、时间等刺激量,并能代替手法运针,使针感得以保留,加强了针灸的治疗效果。

用针灸来刺激人体的皮肤、肌肉、关节神经、血管以及淋巴等处,促进局部的血液循环,改善新陈代谢,从而提高肌体的自然抗病能力,促进炎症渗出的吸收,缓解肌肉的痉挛和疼痛。

通过电针针刺还可以产生麻痹的效果，比传统手针更有效，在针刺过程中病人除痛觉变迟纯外，其他各种感觉和运动功能仍正常，而且针麻使用安全，适应范围广，使用的工具比较简单，不需要复杂的麻醉器械，操作较易掌握。

　　针灸的原理是运用一枝小小银针刺入人体的穴位，以调节人体内各个

　　不协调的部份，使血气流通而重新获得平衡，故促进人体各部分活动功能正常，达到康复各种机能的目的，它还能起着镇痛、镇静和安宁的作用。

现代医学工作者根据前人积累下的丰富经验加以总结和研究,在理论和实践方面取得了极其辉煌的成绩,使这门科学得到了新的发展.例如用银针打开聋哑禁区、治疗小儿麻痹症及针刺麻醉等实例，都是近代医学史上史无前例的创举。

　　1.2研究意义

　　中医经络理论阐述：

经络者，人之元气，伏于气血之中。

周身流行，昼夜

　　无间。

又云：

经络能够通行气血，沟通上下内外，联络脏腑形体官窍，感应传导信息，协调阴阳，阻止外邪入侵。

因此，利用经络的这些特性，用针灸刺激腧穴，达到调理经络气血及脏腑功能，是一种既可纠正异常的功能状态，又不会干扰正常的生理机能的治疗方式。

针刺穴位可以通过调整阴阳,疏通经络,调和气血而达到解除疼痛和治疗疾病的作用。

而电针疗法中,所针穴位除了有酸麻胀重等得气感外,还有电流刺激引起的颤动、肌肉抽搐或局部温热感。

　　现代医学证明，经络是一条具有传感和低电阻的传导体，在传统的针刺疗

　　法中，每捻转或拉扦一次，其实质就是产生一个物理的电脉冲。

在人体生命的机体里，时刻都在发生某种特殊的电流，这些微弱的电流从心脏、脑、肌肉、神经等部位发出，对身体的正常运行起着不可缺少的作用，这些微弱的电流就是人们所说的“生物电”。

从中医经络学角度解析，当身体的某些器官或部位出现异常时，其正常的生物电也就出现异常，从而引起人体各种不适或疼痛，

　　而外部的电刺激脉冲可以转化为生物电而影响组织器官。

在针刺穴位的基础上，加以脉冲电的治疗作用，针与电两种刺激相结合，故对某些疾病能提高疗效；

　　能比较正确地掌握刺激参数；

代替手法运针，节省人力。

在不同频率的脉冲下，对人体所造成的影响也是不同的，针对个人情况调节脉冲，治疗疾病是非常重要的。

　　1.3国内外相关研究

　　中国的针灸于17世纪传到欧洲。

1810年,法国医师百利沃兹（Louis

　　Berlioz）就提出过在针上加电的想法。

1825年,萨朗弟爱首次使用电针治疗某些疾病,如神经痛,风湿热等。

1921年戈尔登医师用电针治疗神经炎获得成功,这是电针的萌芽。

在我国,1934年唐世巫等发表的《电针学之研究》是我国将针灸与电相结合的开端。

新中国成立后,在国家领导的提倡下我国针灸医学得到较好的发展。

　　电针治疗仪在临床上使用最为广泛，而且品种多样。

它是在针刺作用的基

　　础上结合电脉冲刺激的一种疗法，通过穴位电刺激的方法来加强和维持得气感，以提高针灸临床疗效。

近10年来，电针治疗仪的研制有了新的发展，在功能方面更趋于多样化、智能化，促进了电针治疗仪技术在针灸临床中的应用。

　　洪文学等人[2]在中医针灸补泻理论和符号化测量理论基础上，提出采用域

　　内特征提取，不同域间特征映射的原理，实现了传统中医针刺手法域向电气参数域的映射，解决了在现代信号发生器平台上实现针刺手法治疗的问题。

其采用不同幅值的电刺激信号构成针刺手法中的天、人、地三部，利用锯齿波构造慢按紧捏和紧按慢提针刺手法。

皮向君等人[3]设计了一种电极阻抗检测双向恒流输出脉冲治疗仪，用单片机控制双向恒流输出，能够产生多种特定的脉冲信号进行电刺激治疗，针对不同的病症，系统选择不同的处方信号来进行治疗，并带自动电极阻抗检测功能，减小大电流刺激的疼痛感保证安全性。

　　2本课题研究的主要内容和拟采用的研究方法或措施

　　2.1研究的主要内容

　　本课题设计的用于电针治疗仪的多频率脉冲输出电路是基于单片机及集成

　　电路提出的，具备多频率脉冲的输出功能，可输出不同脉宽、幅度的脉冲波形，还可以选择不同频率的脉冲序列。

脉冲波形的产生采用555时基电路为基础，并采用单片机进行模式控制，达到多路输出独立调节、互不干扰的目的。

技术指标：

（1）脉冲光输出电路及单片机外围电路设计

（2）电路仿真可行

　　（3）系统调试（产生不小于5种频率的脉冲输出）

　　2.2采用的研究方法或措施

　　了解课题所需知识点，然后翻阅相关资料和教材，通过网页搜索查找相关

　　资料，了解各元器件的功能作用，设计电路图，进行仿真，最后进行实物调试。

3脉冲电路的设计

　　图1电路设计

　　本次设计主要以555时基电路为基础。

该电路包括连续脉冲发生电路、模

　　式控制电路、斜波发生电路、幅度调制电路和频率调制电路、输出电路几部分。

控制部分经接口电路可与单片机系统相连,方便进行控制模式选

择、输出控制等多种操作。

相应模式脉冲信号经功率放大后输出。

　　图2555引脚图

　　脚1是公共地端为负极；

　　脚2是低触发端TR，低于1/3电源电压以下时即导通；

　　脚3是输出端V，电流可达XXmA;

　　脚4是强制复位端MR，不可用与电源正极相连或悬空；

　　脚5是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地；

　　脚6为高端触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压以上时即截止；

脚7是放电端DIS;

　　脚8是电源正极VC。

　　555定时器是一种模拟功能和数字功能紧密结合在一起的中小规模集单片成电路。

它功能多样，应用广泛，只要外部配上几个阻容器件即可构成单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器等电路，是脉冲波形产生与变换的重要元器件，广泛应用于信号的产生与变换、控制与检测、家用电器以及电子玩具等领域[4]。

　　3.1脉冲波形的确定

　　电针机理人体组织是由水分、无机盐和带电生物胶体组成的复杂的电解质导体，当一种频率不断变化的脉冲电流作用于人体时，使组织中的离子会发生定向运动，清除细胞膜极化状态，使离子浓度和分布改变，这是脉冲电流治疗作用最基本的电生理基础。

不同的脉冲波形、频率、时间变化、刺激强度具有不同的治疗作用。

　　间隔连续脉冲通过毫针刺激腧穴，具有调整人体功能、止痛静神、促进血气循环、调整肌胀等作用。

　　断续波脉冲是有节律的时断时续自动出现，使机体不容易产生适应，其动力作用颇强。

能提高肌肉组织的兴奋性，对横纹肌有良好的刺激收缩作用。

　　幅度调制脉冲是脉冲按锯齿样自动起伏波形，其频率接近人体的呼吸规律，可用于对膈神经作人工电呼吸，抢救呼吸衰竭，改善血气循环等功能。

　　疏密波脉冲，克服单一波形易产生适应的缺点，动力作用大，治疗的兴奋效应占优势，能促进新陈代谢、血气循环，改善组织营养，消除炎症水肿。

　　治疗仪电脉冲宽度为0μs-200μs,其波形为不对称双极性脉冲,如图3所示,治疗部位电荷积累为零,可减小电刺激时的皮肤疼痛感。

　　脉冲序列具备四种模式,如图3所示。

模式一为间隔连续脉冲,见图3（a）：

脉冲频率60Hz。

　　模式二为断续波脉