DSP综合课程设计2FSK调制解调的实现.doc

PAGE DSP综合课程设计 2FSK调制/解调的实现 系 别： 电 计 系 组 号： 姓 名： 学 号： 200820105130 指导老师： 日 期： 2011 年11 月18 日 一、目的和意义 1、地位和作用： DSP在当今信息化时代的作用越来越显著，掌握DSP软，硬件的使用及注意事项，对当代信息相关专业的大学生非常必要，同时对DSP的进一步掌握与发展也有利于我国经济及国防的发展。 2、目的和任务： 在对DSP硬件结构的初步了解的基础上设计并实现2FSK调制的电路原理图及PCB板图。 二、内容与要求 绘制具备AD功能的DSP最小系统电路图，设计基于DSP的2FSK调制解调程序。设计2FSK调制解调的DSP程序，并给出相应的仿真结果。 1.了解和熟悉DSP综合试验箱的结构原理和设置；存储器、逻辑控制等模块的原 理和配置。 2.开发工具 熟悉DSP开发系统的连接；进一步熟悉CCS2.2开发环境的使用方法。 3.DSP结构 进一步熟悉DSP的硬件构造，特别是DSP外围存储单元及接口电路的设计。 4.DSP最小系统设计 绘制DSP最小系统电路图：外围存储器及ADC电路的设计。 5.2FSK调制及解调 理解2FSK调制及解调的原理，设计2FSK调制及解调的方案，给出具体的实现思路。 6.FIR滤波器 计算FIR实现所需的参数。 7.FIR滤波器实现 编写FIR滤波器实现的DSP程序。 8.2FSK调制及解调实现 给出2FSK调制及解调实现流程图，编写相关DSP实现程序。 9.仿真 验证2FSK调制及解调的DSP程序，给出相应的仿真结果。 三、原 理 （一），2FSK调制算法原理： 2FSK调制采用查表法，可以实现较好的实时性，特别适用于通信载波的生成。在DSP 的程序存储空间,使用Q15 定点数格式在[0,2π]上以2π/N的相位间隔固化N 点正弦值，以供查表，在此取N=12。这样对于F0和F1的取样间隔分别为： （1） 使用DSP定时器T0，用来实现对数据解调DAC输出速率的控制。这样，如要实现12Kbps的数据传输速率，需要将DSP定时器T0的溢出率设置为192KHz。 （二），2FSK解调算法原理： FSK解调有相干解调和非相干解调[3,4]，相干解调对通信设备要求较高，一般数字调频系统都采用非相干解调[5]。在此，采用实时性较高的2FSK信号差分检波解调算法[6]。算法的基本思想是已调信号和它的π/2的延时信号相乘，然后经过低通滤波，根据滤波结果的符号判断发送信号的值，从而实现信号的解调。算法原理图如下图所示。 图1 信号采样值S(n)经延时器延迟k个采样点得到S(n?k)。k要小于每个二进制码元周期内的采样点数，使得S(n)和S(n?k)是属于同一个二进制码元的采样值。S(n)和S(n?k)相乘后的输出样值： （2） 前面一部分是仅与k有关的常数。后面一部分是与n有关的高频分量，可通过对称系数低通滤波器h(n)来滤除。低通滤波器h(n)的截止频率设为12KHz，对称系数经Matlab计算求得：h0=0h1=0.26316，h2=0.19272，h3= 0.22079，通过该低通滤波器后得到： （3） k的选择是设计解调器的关键，应使差值： （4） 最大，以利于正确区分两种频率，降低判决的误码率。根据实际的测试得到，当k=2时，可以得到较好的区分度。经过低通滤波后的数据U(n)经过判决算法后，可以得到最终所要的解调数据Y(n)。 系统12个采样数据表示一个码元，当判决算法连续判决12个采样数据（一个码元包含的采样点）满足预设阈值之后，确定一个码元的状态。假设如下判决算法中用都得变量：LPFOUT→滤波器输出，DATA_THD→幅度判决的阈值，DEC_DATA_CURR→当前采样点判决值，DEC_DATA_BE→前一次采样点判决值，DEC_NUM→判决用计数器，DEC_NUM_X→周期计数器。判决算法流程图如下图所示： 图2 四、系统实现 1、系统结构 2、电路图设计 原理图一： 原理图二： 原理图三： 原理图四： 原理图五： 原理图六： 原理图七（模块链接）： PCB板图（toplalyer图）： PCB板图（Butt