dsp課程設(shè)計---fsk信號調(diào)制

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務書</b></p><p>　分院（系）信息科學與工程學院專業(yè)電子信息工程</p><p>　學生姓名學號</p><p>　設(shè)計題目FSK信號調(diào)制</p><p>　內(nèi)容及要求：對信號進行調(diào)制(2KHz)2． 輸出調(diào)制后的信號3．將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號(FSK調(diào)制)進度安排：

2、2012年12月26日 選課題、查閱資料2012年12月27～31日課內(nèi)上機編寫軟件程序（或硬件原理圖設(shè)計）調(diào)試程序及仿真2013年01月03日課內(nèi)上機調(diào)試程序及仿真、并且調(diào)試出結(jié)果2013年01月04～08日 課內(nèi)上機調(diào)試結(jié)果驗收及檢查報告電子版（草稿）2013年01月09日 修改報告及提交報告電子版（修改之后）2013年01月10日 正式提交報告（打印版）及參加第一次答辯2013年01月11日

3、不合格者參加第二次答辯（交正式報告的電子版）</p><p>　指導教師（簽字）：年 月 日分院院長（簽字）：年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計原理2</b></p><p>　　1.1 2 FSK調(diào)制

4、的描述2</p><p>　　1.2 TLV320AIC23語音系統(tǒng)的設(shè)計4</p><p><b>　　2 軟件程序5</b></p><p>　　2.1 編寫鏈接配置文件6</p><p>　　2.2 編寫中斷向量表文件6</p><p>　　2.3 建立波形文件9</p&

5、gt;<p>　　3 程序運行結(jié)果及分析10</p><p><b>　　4 結(jié)論11</b></p><p><b>　　5 參考文獻12</b></p><p><b>　　FSK信號調(diào)制</b></p><p><b>　　1 設(shè)計原理<

6、;/b></p><p>　　1.1 2 FSK調(diào)制的描述</p><p>　　2FSK信號是用載波頻率的變化來表征被傳信息的狀態(tài)的，被調(diào)載波的頻率隨二進制序列0、1狀態(tài)而變化，即載頻為時代表傳0，載頻為時代表傳1。顯然，2FSK信號完全可以看成兩個分別以和為載頻、以和為被傳二進制序列的兩種2ASK信號的合成。2FSK信號的典型時域波形如圖1所示，其一般時域數(shù)學表達式為：</p

7、><p>　　圖1 2FSK信號的典型時域波形</p><p>　　式中，，，是的反碼，即</p><p>　　因為2FSK屬于頻率調(diào)制，通?？啥x其移頻鍵控指數(shù)為</p><p>　　顯然，h與模擬調(diào)頻信號的調(diào)頻指數(shù)的性質(zhì)是一樣的，其大小對已調(diào)波帶寬有很大影響。2FSK信號與2ASK信號的相似之處是含有載頻離散譜分量，也就是說，二者均可以采用

8、非相干方式進行解調(diào)?？梢钥闯觯攈<1時，2FSK信號的功率譜與2ASK的極為相似，呈單峰狀；當h>>1時，2FSK信號功率譜呈雙峰狀，此時的信號帶寬近似為：</p><p><b>　　（Hz）</b></p><p>　　2FSK信號的產(chǎn)生通常有兩種方式：（1）頻率選擇法；（2）載波調(diào)頻法。由于頻率選擇法產(chǎn)生的2FSK信號為兩個彼此獨立的載波振蕩

9、器輸出信號之和，在二進制碼元狀態(tài)轉(zhuǎn)換（或）時刻，2FSK信號的相位通常是不連續(xù)的，這會不利于已調(diào)信號功率譜旁瓣分量的收斂。載波調(diào)頻法是在一個直接調(diào)頻器中產(chǎn)生2FSK信號，這時的已調(diào)信號出自同一個振蕩器，信號相位在載頻變化時始終是連續(xù)的，這將有利于已調(diào)信號功率譜旁瓣分量的收斂，使信號功率更集中于信號帶寬內(nèi)。在這里，我們采用的是頻率選擇法，其調(diào)制原理框圖如圖2所示：</p><p>　　圖2 2FSK調(diào)制原理框圖&

10、lt;/p><p>　　從“FSK基帶輸入”輸入的基帶信號分成兩路，一路經(jīng)過電壓比較器1（LM339）得到同基帶信號極性相同的高/低電平，另一路經(jīng)過電壓比較器2（LM339）得到同基帶信號極性相反的高/低電平，分別接至模擬開關(guān)電路1、2（74HC4066），因此當基帶信號為“1”時，模擬開關(guān)1打開，模擬開關(guān)2關(guān)閉，輸出第一路載波（FSK載波輸入1）；當基帶信號為“0”時，模擬開關(guān)1關(guān)閉，模擬開關(guān)2打開，此時輸出第二路

11、載波（FSK載波輸入2），再通過疊加就得到FSK調(diào)制信號輸出。下面為2FSK硬件實現(xiàn)框圖：</p><p>　　圖3 2FSK硬件實現(xiàn)框圖</p><p>　　由圖3可知，從“FSK-NRZ”輸入的基帶信號分成兩路，1路經(jīng)U5（LM339）反相后接至U4B（4066）的控制端，另1路直接接至U4A（4066）的控制端。從“FSK載波A”和“FSK載波B”輸入的載波信號分別接至U4A和U4

12、B的輸入端。當基帶信號為“1”時，模擬開關(guān)U4A打開，U4B關(guān)閉，輸出第一路載波；當基帶信號為“0”時，U405A關(guān)閉，U405B打開，此時輸出第二路載波，再通過相加器就可以得到FSK調(diào)制信號。</p><p>　　1.2 TLV320AIC23語音系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　圖1 TLV320AIC23與C5509的硬件連接圖</p><p><b&g

13、t;　　2 軟件程序</b></p><p>　　在工程管理器中雙擊FSK.asm ，將出現(xiàn)文本編輯窗口，在該文本編輯窗口中輸入如下內(nèi)容：</p><p>　　**************************************************************************</p><p>　　*FSK調(diào)制程序—— F0

14、為64個點，一個周期波形；F1為64個點，兩個周期波形 *</p><p>　　**************************************************************************</p><p>　　.title"FSK.asm"</p><p><b>　　.mmregs<

15、/b></p><p>　　.copy "FSKCOEFF.inc"</p><p>　　.def start</p><p>　　indata.usect"buffer",1</p><p>　　outdata.usect"buffer",32</p>

16、<p>　　STACK.usect"STACK",10</p><p>　　********************************************************</p><p><b>　　.text</b></p><p>　　start:LD#indata,DP<

17、/p><p>　　STM#indata,AR1</p><p>　　********************************************************</p><p>　　input:nop</p><p>　　STM#outdata,AR4</p><p>　　LD*AR1,A

18、;讀入數(shù)據(jù)</p><p>　　BCA1,AGT;if A>0,then goto A1</p><p>　　STM#F0,AR3;A=0</p><p><b>　　BOUT</b></p><p>　　A1:STM#F1,AR3;A=1</p><p><

19、;b>　　BOUT</b></p><p>　　********************************************************</p><p>　　OUT:RPT#63</p><p>　　MVDD*AR3+,*AR4+</p><p><b>　　nop</

20、b></p><p><b>　　Binput</b></p><p><b>　　.end</b></p><p>　　********************************************************</p><p>　　2.1 編寫鏈接配置文件</

21、p><p>　　vectors.obj</p><p><b>　　FSK.obj</b></p><p>　　-o FSK.out</p><p>　　-m FSK.map</p><p><b>　　-estart</b></p><p><b&

22、gt;　　MEMORY</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　PAGE 0: </b></p><p>　　EPROM:org=0090H,len=0F70H</p><p>　　VECS:org=0080H,len=0010H</p>

23、;<p><b>　　PAGE 1:</b></p><p>　　DARAM:org=2000H,len=2000H</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　SECTIONS</b></p><p><b>　　{</

24、b></p><p>　　.text:> EPROMPAGE 0</p><p>　　F0:> EPROMPAGE 0</p><p>　　F1:> EPROMPAGE 0</p><p>　　.bss:> DARAMPAGE 1</p><p>　　STACK

25、:> DARAMPAGE 1</p><p>　　buffer:> DARAMPAGE 1</p><p>　　.vectors :> VECS PAGE 0 </p><p><b>　　} </b></p><p>　　2.2 編寫中斷向量表文件</p><

26、;p>　　*********************************</p><p>　　*Reset vectors*</p><p>　　*********************************</p><p>　　.include c54.inc</p><p>　　.sect ".vectors

27、"</p><p>　　.ref _c_int00 ; main progrom </p><p>　　.ref TINT0_ISR</p><p>　　;.ref timer0 ,hpisys,usb_read</p><p>　　.align 0x80 ; must be aligned on

28、 page boundary</p><p>　　RESET: ; reset vector</p><p>　　B _c_int00 ; branch to main progrom</p><p><b>　　NOP</b></p><p>

29、<b>　　NOP</b></p><p>　　nmi: RETE ; enable interrupts and return from one</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p>

30、<p><b>　　NOP ;NMI~</b></p><p>　　; software interrupts</p><p>　　sint17 .space 4*16</p><p>　　sint18 .space 4*16</p><p>　　sint19 .space 4*16</p>&l

31、t;p>　　sint20 .space 4*16</p><p>　　sint21 .space 4*16</p><p>　　sint22 .space 4*16</p><p>　　sint23 .space 4*16</p><p>　　sint24 .space 4*16</p><p>　　sint25

32、 .space 4*16</p><p>　　sint26 .space 4*16</p><p>　　sint27 .space 4*16</p><p>　　sint28 .space 4*16</p><p>　　sint29 .space 4*16</p><p>　　sint30 .space 4*16<

33、;/p><p>　　int0: RETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　int1: RETE</p><p&

34、gt;<b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　NOP </p><p>　　int2: RETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　

35、　NOP</b></p><p><b>　　NOP </b></p><p>　　TINT: B TINT0_ISR;Timer0中斷</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p>&l

36、t;p>　　rint0: RETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　xint0: RETE</p><p><b>

37、;　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DMAC0:RETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP

38、</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DMAC1:RETE;tint1</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b

39、>　　NOP</b></p><p>　　int3: RETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　HPINT:R

40、ETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DMAC2: RETE;rint1</p><p><b>　　

41、NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　xint1: RETE</p><p><b>　　N

42、OP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DMAC4:RETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP<

43、/b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DMAC5:RETE</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b>

44、</p><p><b>　　.end</b></p><p>　　.title "vectors.asm"</p><p>　　.refstart</p><p>　　.sect".vectors"</p><p><b>　　B start

45、</b></p><p><b>　　.end</b></p><p>　　**********************************************</p><p>　　* FSK_MOD.CMD *</p><p>　　**********************************

46、************</p><p><b>　　MEMORY</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　PAGE 0: PROG: origin = 0x2000, len = 0x0f80/*8k-128 word*/ </p><p>　　VEC

47、T: origin = 0x2f80, len = 0x80/*128word*/</p><p>　　PAGE 1: DRAM: origin = 0x3000, len = 0xf80</p><p>　　/*4k word*/}</p><p><b>　　SECTIONS</b></p><p&g

48、t;　　{ progsys: load = PROG PAGE 0 </p><p>　　.vectors: load = VECT PAGE 0</p><p>　　.data : load = DRAMPAGE 1align 16</p><p>　　.bss : load = DRAMPAGE 1}</p>

49、<p>　　2.3 建立波形文件</p><p>　　FSKCOEFF.inc，：</p><p>　　F0: .word 0, 3211, 6392, 9512, 12539, 15446, 18204, 20787</p><p>　　.word 23170, 25330, 27245, 28898, 30273, 3135

50、7, 32138, 32610</p><p>　　.word 32767, 32610, 32138, 31357, 30273, 28898, 27245, 25330</p><p>　　.word 23170, 20787, 18204, 15446, 12539, 9512, 6392, 3211</p><p>　　.word

51、0, -3211, -6392, -9512,-12539,-15446,-18204,-20787</p><p>　　.word -23170,-25330,-27245,-28898,-30273,-31357,-32138,-32610</p><p>　　.word -32768,-32610,-32138,-31357,-30273,-28898,-27245,-25330&

52、lt;/p><p>　　.word -23170,-20787,-18204,-15446,-12539, -9512, -6392, -3211</p><p>　　F1: .word 0, 6352, 12464, 18102, 23054, 27131, 30178, 32081</p><p>　　.word 32766, 3220

53、8, 30428, 27493, 23515, 18645, 13067, 6994</p><p>　　.word 655, -5708,-11855,-17552,-22584,-26758,-29917,-31941</p><p>　　.word -32753,-32322,-30665,-27844,-23967,-19180,-13665, -7632</p>

54、;<p>　　.word 0, 6352, 12464, 18102, 23054, 27131, 30178, 32081</p><p>　　.word 32766, 32208, 30428, 27493, 23515, 18645, 13067, 6994</p><p>　　.word 655, -5708,-11855,-1755

55、2,-22584,-26758,-29917,-31941</p><p>　　.word -32753,-32322,-30665,-27844,-23967,-19180,-13665, -7632</p><p>　　3 程序運行結(jié)果及分析</p><p>　　圖2 調(diào)頻信號波形圖</p><p>　　由仿真圖形可知，則調(diào)制的數(shù)據(jù)為00

56、1101111011，調(diào)制后對應于相應的不同頻率正弦波。</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　本文首先給出了DSP技術(shù)指標和FSK調(diào)制與解調(diào)的基本原理，然后詳細的論述了FSK調(diào)制與解調(diào)設(shè)計方法以及在設(shè)計過程中運用的思想和實現(xiàn)過程。針對當前DSP可編程器件在數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和日益廣泛的應用，為了提高調(diào)制與解調(diào)的速度，我們采用專用的具有程序和數(shù)

57、據(jù)分開的總線結(jié)構(gòu)、流水線操作功能、單周期完成乘法的硬件乘法器DSP芯片。</p><p>　　從上述實現(xiàn)的結(jié)果來看，解調(diào)后與調(diào)制前不同頻率的正弦波是相對應的，解調(diào)出的信號頻率基本和調(diào)制前的相同。本方法設(shè)計的FSK調(diào)制解調(diào)器具有調(diào)制相位連續(xù)、解調(diào)無相位抖動、傳輸速率快等特性。并且此種運算具有實現(xiàn)簡單，效率較高，用于系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)，占用CPU系統(tǒng)資源較少等特點。由于設(shè)計是采用軟件可編程語言實現(xiàn)的，增加了設(shè)計的可移植

58、性。</p><p>　　這次課程設(shè)計對FSK調(diào)制與解調(diào)的設(shè)計，加強了我對DSP這門課程的理解，對其應用有了一定的認識，提高了我們綜合運用知識的能力，以及分析問題、解決問題的能力。一方面，它加深與鞏固了所學的通信原理各章節(jié)的理論，并將其綜合運用，提高了我們綜合運用知識的能力；另一方面，培養(yǎng)了我們對專業(yè)知識學習的趣。雖然學習過程中出現(xiàn)很多問題，但都是有必要的，通過對他們的解決和處理，加深了我對整個軟件的理解及電路的

59、認識，很高興學了這門課程。</p><p><b>　　5 參考文獻</b></p><p>　　[1] 姜陽 周錫青 《DSP原理與應用試驗》 西安 西安電子科技大學出版社 2008</p><p>　　[2] 趙洪亮 卜凡亮 黃河松 張仁彥 《TMS320C5x DSP原理系統(tǒng)設(shè)計》 北京航空航天學出版社 2008</p>

60、<p>　　[3] 劉益成 《TMS320C54XDSP應用程序設(shè)計與開發(fā)》 北京 北京航空航天大學出版社 2008 </p><p>　　[4] 方華剛．《DSP原理與應用》．北京：機械工業(yè)出版社，2001.8</p><p>　　[5] TMS320C55x DSP Programmer’s Guide SPRU376A[Z].Texas Instuments,200