2FSK和2PSK信号产生器的设计实验报告说明

　　一．2FSK基本原理

　　在通信领域，为了传送信息，一般都将原始信号进行某种变换使其变成适合于通信传输的信号形式。在数字通信系统中，一般将原始信号（图像、声音等）经过量化编码变成二进制码流，称为基带信号。但数字基带信号一般不适合于直接传输，例如，通过公共电话网络传输数字信号时，由于电话网络带宽在4KHZ以下，因此数字信号不能直接在上面传输。此时可将数字信号进行调制后再进行传输，FSK即为一种常用的数字调制方式。

　　FSK又称频移键控，它是利用载频频率的变化来传递数字信息。数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种。若两个载频由不同的独立振荡器提供，它们之间的相位互不相关，就称为相位离散的数字调频信号；若两个频率由同一振荡器提供，只是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。

　　二．2FSK信号产生器

　　由于FSK为模拟信号，而FPGA只能产生数字信号，因此，需对正弦信号采样再经过数/模变换得到所需的FSK信号。FSK信号发生器框图如下图所示，整个系统共分为分频器，m序列产生器，跳变检测，正弦波信号发生器和DAC（数/模变换器）等五部分，其中前四部分由FPGA器件完成。

　　2．1 分频器

　　本设计的数据速率为1.2kb/s，要求产生1.2kHz 和2.4kHz两个正弦信号。对每个码元持续周期所对应正弦信号取100个采样点，因此要求能产生两个时钟信号：1.2kHz（数据速率）和120kHz（正弦波信号产生器输入时钟）。基准时钟由外部时钟输入，因此需设计一个模100分频器产生120kHz信号，再设计一个模100分频器产生1.2kHz信号。

　　2．2 m序列产生器

　　m序列是伪随机序列的一种，它的显著特点是：（1）随机特性；（2）预先可确定性；（3）循环特性，从而在通信领域得到了广泛的应用。

　　本设计用一种带有两个反馈抽头的三级反馈移位寄存器得到一串“1110010”循环序列，并采取措施防止进入全“0”状态。通过更换时钟频率，可以方便地改变输入码元的速率。