数字调制器的研究与设计
基于dds的数字信号调制器的设计与实现
基于dds的数字信号调制器的设计与实现
本文设计并实现了一种基于DDS的数字信号调制器。
该调制器能
够产生多种常用数字信号调制方式，例如正弦波调制、脉冲调制等。
首先，我们介绍DDS的工作原理。
DDS全称为数字直接合成技术（Direct Digital Synthesis），其基本工作原理是通过数字信号处
理技术生成指定频率的信号。
它的硬件结构如下图所示：
（这里插入一张DDS的硬件结构图，不涉及网址、超链接和电话）
DDS通过内部寄存器中的相位累加器来控制输出的频率和相位。
相位累加器每隔一个时钟周期增加一个预先设定的相位步进量，输出
的正弦波频率正好等于相位累加器的输出频率。
基于DDS的数字信号调制器的工作原理如下：首先，我们将需要
调制的模拟信号进行模数转换，转化为数字信号；然后，通过DDS产
生指定频率的正弦波基带信号，对其进行调制，生成相应的调制信号；最后，将调制信号进行模数转换，转换为模拟信号输出。
我们采用FPGA作为DDS的控制器，使用Verilog语言实现控制
逻辑，并通过时钟模块、相位累加器模块、幅度控制模块、正弦波生
成模块、调制模块、D/A转换模块等多个功能模块来实现数字信号调制器的设计与实现。
实验结果表明，该数字信号调制器能够生成多种常用数字信号调
制方式，正弦波调制和脉冲调制的输出波形稳定、质量高，并且具有
很高的可靠性和空间适应性，能够满足实际应用需求。
16位数字二阶∑-△调制器的分析与设计
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数字调制实验报告
数字调制实验报告数字调制实验报告一、引言数字调制是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，广泛应用于通信系统中。
本实验旨在通过实际操作，了解数字调制的原理和实现方法，并通过实验结果验证理论知识的正确性。
二、实验目的1. 掌握数字调制的基本原理和常见调制方式；2. 熟悉数字调制实验仪器的使用方法；3. 通过实验验证理论知识的正确性。
三、实验仪器和材料1. 信号发生器；2. 示波器；3. 数字调制实验箱；4. 电缆和连接线。
四、实验步骤1. 连接信号发生器和示波器，并调节合适的频率和幅度；2. 将信号发生器输出信号连接至数字调制实验箱的输入端口；3. 选择合适的调制方式，并设置相应的参数；4. 观察示波器上的输出波形，并记录实验结果；5. 更改调制方式和参数，重复步骤4，记录实验结果。
五、实验结果与分析在实验中，我们选择了常见的调制方式，如频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和振幅移键控（ASK）等。
通过调节信号发生器的频率和幅度，我们可以观察到不同调制方式下的输出波形。
在FSK调制中，我们发现当信号发生器输出的频率为f1时，示波器上显示的波形为高电平；而当信号发生器输出的频率为f2时，示波器上显示的波形为低电平。
这说明在FSK调制中，不同频率对应不同的数字信号。
在PSK调制中，我们发现当信号发生器输出的相位为θ1时，示波器上显示的波形为高电平；而当信号发生器输出的相位为θ2时，示波器上显示的波形为低电平。
这说明在PSK调制中，不同相位对应不同的数字信号。
在ASK调制中，我们发现当信号发生器输出的幅度为A1时，示波器上显示的波形为高电平；而当信号发生器输出的幅度为A2时，示波器上显示的波形为低电平。
这说明在ASK调制中，不同幅度对应不同的数字信号。
通过实验结果的观察和分析，我们验证了数字调制的基本原理，即通过改变频率、相位或幅度等参数，将数字信号转换为模拟信号。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了数字调制的原理和实现方法，通过实际操作，进一步巩固了理论知识。
基于FPGA的数字正交调制器的研究与设计
I基于FPGA的数字正交调制器的研究与设计2014 年10 月 10日目录1 概述 (1)2 课题功能需求 (1)2.1 课题要求实现的功能 (1)2.2 课题主要技术指标 (1)2.3 课题进度 (2)3 课题技术指标及完成情况 (2)3.1 技术指标的检测 (2)3.2课题要求指标完成情况 (2)4 数字正交调制器原理 (2)5 数字正交调制器软件编程实现 (4)5.1 数字正交算法的matlab仿真 (4)5.1.1 matlab程序释义............................................................. 错误！未定义书签。
5.2 数字正交调制算法的FPGA硬件平台验证 (8)5.2.1 FPGA实现流程 (8)5.2.2 FPGA核心模块介绍 (8)5.2.2 FPGA仿真结果 (9)6 总结 (9)参考文献 (10)1.概述数字正交调制器是雷达干扰中的一项重要技术，通过将截获的雷达信号进行移频并转发形成给雷达造成错误、虚假或者杂乱的速度信息。
它是多普勒调制技术实现的基础，广泛应用于对连续波、脉冲多普勒、合成孔径等具有测速能力雷达的速度波门实施干扰。
传统的雷达干扰设备为进行多普勒调制，通常需要利用混频器、滤波器等实现，大量微波器件的使用使整个干扰系统体积和功耗过大，性能和指标不稳定。
介绍了将数控移相器控制行波管相位实现多普勒调制的方法。
行波管要求调制信号幅度大，控制电路复杂、灵活性差。
70年代发展起来的数字射频存储（DRFM）技术将雷达信号经过高速模数转换后进行数字存储，在适当时刻通过数模转换实现重构和发射。
随着技术的发展，DRFM可以利用多种数字算法实现对信号的调制，本文主要研究单通道采样DRFM的数字多普勒调制方法。
2.课题功能需求2.1 课题要求实现的功能（1）能在输入的雷达脉冲信号上调制递增变化的移频量；（2）能在输入的雷达脉冲信号上调制随机变化的移频量；（3）能在实际硬件电路上调试出上述两项功能；2.2 课题主要技术指标（1）移频范围：1MHz~10MHz；（2）移频步进：1MHz；（3）随机移频范围：1MHz~10MHz；2.3 课题进度（1） 8月20日，了解相关数字储频算法和硬件电路；（2） 9月10号，完成算法设计；（3） 10月1日，完成硬件调试和软件调试；（4） 10月15号，完成资料整理；3. 课题技术指标及完成情况3.1 技术指标的检测根据实现方法和指标的要求，首先用MATLAB 仿真数字正交调制实现单频信号、梳状波等信号的移频，再用FPGA 硬件平台实现算法的功能。
数字调制实验报告
基本原理
本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部只用+5V电压。
2PSK信号的相位与信息代码的关系是：前后码元相异时，2PSK信号相位变化180，相同时2PSK信号相位不变，可简称为“异变同不变”。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180。码元为“0”时，2DPSK信号的相位不变，可简称为“1变0不变”。
二、实验过程记录：
武夷学院实验报告
课程名称：_______________
项目名称：_______________
姓名：______专业：_______ 班级：________学号：____同组成员_______
一、实验准备：
实验目的
1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示（见附录）。
将晶振信号进行2分频、滤波后，得到2ASK的载频2.2165MHZ。放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是2PSK、2DPSK的两个载波，2FSK信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，也是通过分频和滤波得到的。
4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（注意“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）。
全数字MSK调制解调器的设计与实现的开题报告
全数字MSK调制解调器的设计与实现的开题报告一、研究背景与意义全数字调制解调器是数字信号处理领域中的重要研究方向，其在现代通信系统中具有广泛的应用。
全数字MSK调制解调器在数码通信和无线通信中有着广泛的用途，其可以利用相干解调技术实现高效、可靠的通信。
随着无线通信技术的快速发展，全数字MSK调制解调器的研究与应用显得尤为重要。
二、研究目的与方法本课题旨在设计一种全数字MSK调制解调器，实现高效、实用的通信功能。
通过数字信号处理技术、相干解调技术等方法，提高调制解调器的信号质量和稳定性，以满足实际通信系统中的要求。
具体的研究方法包括理论分析、模拟仿真和硬件实现等。
三、主要内容与进度安排本课题的主要研究内容包括以下几个方面：1. MSK调制的原理和实现方法：研究MSK调制的信号生成、调制方式、调制误差等问题，通过模拟仿真等方法分析实现方案。
2. 全数字MSK调制解调器的设计：基于FPGA实现全数字的MSK调制解调器，包括分频器、正交混频器、低通滤波器等模块的设计与实现。
3. 相干解调技术的研究：研究相干解调技术的原理、误差补偿等问题，提高解调器的灵敏度和鲁棒性。
4. 硬件实现与性能测试：基于FPGA实现全数字MSK调制解调器，对系统进行性能测试，验证实现方案的有效性和可靠性。
本课题计划在1年的时间内完成，具体的进度安排如下：第1-3个月：研究MSK调制的原理和实现方法，完成调制信号的生成和误差分析等工作。
第4-6个月：设计全数字MSK调制解调器的硬件平台，包括分频器、正交混频器等模块的设计与实现。
第7-9个月：研究相干解调技术，提高解调器的灵敏度和鲁棒性，完成调制解调器的设计。
第10-12个月：硬件实现与性能测试，对系统进行性能测试，验证实现方案的有效性和可靠性。
四、研究难点与解决方案本课题的难点主要集中在以下几个方面：1. MSK调制误差的分析与优化：通过理论分析和模拟仿真等方法，对MSK调制误差进行分析和优化，提高调制的质量和可靠性。
毕业设计(论文)-移动通信中的数字调制技术的研究与仿真实现
移动通信中的数字调制技术的研究与仿真实现××计算机学院通信工程专业2004级5班指导教师：××摘要:在数字通信系统中，全数字接收机已经得到了广泛的应用。
利用数字化方法设计通信系统中的调制解调技术是实际应用中的一项重要技术。
最小高斯频移键控(GMSK)是一种典型的连续相位调制方式，具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点，可有效降低邻道干扰，提高非线性功率放大器的效率，已在移动通信（如GSM系统）、航天测控等场合得到广泛应用。
传统方法设计的GMSK调制解调器不能很好满足全数字化接收机可编程、多模式等需要。
论文重点研究利用全数字化技术设计GMSK 调制解调器，以便更广泛地使用GMSK 调制解调技术。
关键词：移动通信高斯最小频移键控仿真。
Mobile communications in the digital modulation technology research andSimulationKuangzhihuaComputer college Communications EngineeringGrade 2004 Instructor:Tianmin Abstract: In digital communication systems, all-digital receivers become more popular. It hasbecome an important technology that realizes the modulator and demodulator of communication system in digitalization method. Minimum Gaussian frequency shiftkeying (GMSK) is a typical continuous phase modulation method, which has the characteristics of constant envelope, compact spectrum, and anti-jamming performance.GMSK can effectively reduce inter-channel interference, improve the efficiency of non-linear power amplifier, and has been widely used in mobile communications system(such as GSM system) and others systems. The modulator and demodulator designed intraditional method can not meet the need of programmable, multi-mode for all digital receivers.The thesis focuses on the study on digitialization of GMSK modem. KeyWords:mobile communication Gaussian Minimum Shift Keying simulation1 绪论移动通信一般是指通信双方至少有一方在移动的情况下进行信息传输和交换。
什么是数字信号调制器(DSM)如何设计一个简单的DSM电路
什么是数字信号调制器（DSM）如何设计一个简单的DSM电路数字信号调制器（DSM）是一种用于将数字信号转换成模拟信号的电路。
它在许多电子设备中广泛应用，包括通信系统、音频系统和视频系统等。
本文将介绍数字信号调制器的基本原理以及设计一个简单的DSM电路的方法。
一、数字信号调制器（DSM）的原理数字信号调制器主要是用来将数字信号转换成模拟信号，并将其发送到模拟电路中进行处理或输出。
它通常由以下几个主要模块组成：1. 数字信号输入模块：该模块用于将输入的数字信号转换成适当的电压或电流形式，以便后续的处理。
2. 数字信号处理模块：该模块负责对输入的数字信号进行各种处理，如滤波、调制、解调等。
其中最常见的数字信号处理技术包括脉冲编码调制（PCM）、脉冲宽度调制（PWM）和脉冲位置调制（PPM）等。
3. 模拟信号输出模块：该模块用于将经过数字信号处理后的信号转换成模拟信号，并输出到模拟电路中进行进一步处理或输出。
二、设计一个简单的DSM电路要设计一个简单的DSM电路，可以按照以下步骤进行：1. 确定输入和输出的数字信号类型：首先要确定输入和输出的数字信号类型，例如是否为脉冲编码调制信号、脉冲宽度调制信号或脉冲位置调制信号等。
2. 设计数字信号输入模块：根据输入信号类型的不同，设计相应的数字信号输入模块。
例如，如果输入信号是脉冲编码调制信号，可以使用适当的解码器将输入信号转换成二进制数据。
3. 设计数字信号处理模块：根据需要进行信号处理的具体要求，设计数字信号处理模块。
可以使用相应的滤波器对输入信号进行滤波，以去除噪声或不需要的频率分量。
同时，可以使用调制器对滤波后的信号进行调制，以生成适当的模拟信号。
4. 设计模拟信号输出模块：设计模拟信号输出模块，将经过数字信号处理后的信号转换成模拟信号，并输出到相应的模拟电路中。
5. 进行模拟电路的进一步处理：将模拟信号输入到模拟电路中进行进一步的处理或输出。
根据具体的需求，可以设计适当的模拟电路来完成所需的功能。
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数字调制器的研究与设计华中师范大学武汉传媒学院毕业论文(设计) 2DPSK数字调制器的研究与设计院系：传媒技术学院专业：电子信息工程班级： B1101班姓名：李恒学号： 11405010125指导教师：谈新权2015年5月7日2DPSK数字调制器的研究与设计The Research and Design of 2DPSK Digital Modulator摘要数字相位调制广泛应用于通信领域。
2DPSK是一种基本的相移键控。
PSK调制通常有两种实现方法：乘法器法和相位选择法。
本文采用相位选择法实现PSK调制。
文章首先介绍了两种实现方法的电路框图。
接着论述了相位选择法实现2DPSK 调制的各部分电路设计。
相位选择开关采用了集成芯片74HC4051，这种模拟开关可通过三位数字信号的控制从8路模拟信号中选通其中的一路输出。
本文中只用了二选一开关。
用一位数字信号的高低电平选出其中的一路信号，即选出初始相位为0°或180°的载波。
从而实现了2DPSK的调制。
文中还详细介绍了其他单元电路的设计，包括低通滤波电路，载波放大和形成电路，以及调制输出电路。
论文最后完成了用Protel设计的总体电原理图。
关键词：数字通信数字调制相移键控相对相移键控AbstractDigital phase modulation is widely used in the field of communication.2DPSK is a kind of basic phase shift keying.PSK usually have two ways to realize the modulation:multiplier method and the phase selection method.T he phase selection method is adopted to realize PSK modulation in this paper.Two methods are introduced to realize circuit diagram first.Then discussesed design of circuit that is the phase selection method to realize 2DPSK modulation.The integrated chip 74HC4051 is adopted as the phase selection switch which can be controlled by 3bit digital signals so that a channel signal is selected from eight analog signnals.One of two switch is only used for this paper .High and low level of a digital signal are used to choose one of the signals, that selectes the initial carrier phase that is 0 degrees or 180 degrees.In order to the modulation of 2DPSK modulation is achieved.And the design of the other circuit unit are introduced in this paper,including low pass filter circuit, amplifying circuit and the formation of carrier modulation, and the output circuitof modulation.Finally,The whole design of the electrical schematic diagram is completed by using the Protel.Key word: Digital Communication Digital Modulation Phase Shift Keying Relative Phase Shift Keying目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)绪论 (1)1 总体方案设计 (2)1.1 2PSK的乘法器实现 (2)1.2 2PSK的相位选择法的实现 (3)1.3 相对调相 (3)2 单元电路设计 (6)2.1 低通滤波器设计 (6)2.2 载波放大与形成电路 (6)2.3 模拟开关MC74HC4051介绍（2DPSK调制器） (7)2.4 调制输出电路设计 (8)2.5 差分编码器电路设计 (8)3 Protel 99 SE介绍 (10)3.1 protel 99se主要的功能模块 (10)3.2 protel 99se的组成 (10)3.3 protel 99se的基本操作 (10)3.4 电路原理总图 (11)结束语 (13)参考文献 (15)致谢 (16)绪论数字调相（PSK)是一种基本的数字调制，数字调相适合于非线性衡参信道。
2DPSK调制与解调都比较容易实现。
通信系统中的一些现代高效调制技术一般都是从2DPSK或2PSK调制演变过来的，或者以此为基础发展起来的[1]。
2DPSK数字调制国内的发展：当今社会通信信号调制识别成为研究热点之一，国内外都有相关方面的研究，并且取得很好的结果。
近十年来，随着计算机，人工智能，模式识别和信号处理技术的飞速发展。
数字调制传输在现代通信中发挥着越来越重要的作用，2PSK及2DPSK是数字调制传输两种常用的方式，PSK是由载波相位来表示信号占和空或者二进制1,0。
对于有线线路商行较高的数据传输速率，可能发生4个或8个不同的相移，系统要求在接收机上有精确和稳定的参考相位来分辨所使用的各种相位。
数字调制传输在现代通信中发挥着越来越重要的作用，2PSK 及2DPSK是数字调制传输两种常用的方式，PSK是由载波相位来表示信号占和空或者二进制1,0[2]。
对于有线线路商行较高的数据传输速率，可能发生4个或8个不同的相移，系统要求在接收机上有精确和稳定的参考相位来分辨所使用的各种相位。
本文主要研究的是如何用键控法实现二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK。
不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息[3]。
所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。
下面我们就设计相移键控的单元电路的各个部分，对2DPSK的基带信号进行调制，得到调制以后对应的基带信号[4]。
1 总体方案设计1.1 2PSK 的乘法器实现数字调相（PSK)是一种基本的数字调制，它适合于非线性衡参信道。
2DPSK 调制与解调都比较容易实现。
通信系统中的一些现代高效调制技术一般是从2PSK 或2DPSK 调制演变过来的，或者以此为基础发展起来的。
根据设计要求，首先写出了研究PSK 数字调制器的分析方法与方法[5]。
然后设计2DPSK 调制器，画出2DPSK 逻辑框图，接着对设计的器件进行选择与介绍，最后用Protel99se 画出所设计的电路原路图。
在这里要先对2DPSK 乘法器的实现做一个描述。
数字通信最简单的调制器是2PSK 调制器也称为二相相移键控，这种调制器把数字信息“1”和“0”分别用载波的相位0和π这两个离散值来表示。
表达式为：)](cos[t S t t w A c θ+=）（ （1-1）式中取值0或π是由数字信息比特取“1”或“0”决定。
BPSK 的信号可表达为：1b t cosw 0t w (cos t 0b t cosw t w cos )t (kc c k c c ==+==-=+=，））（，π）（A A S A A S （1-2） 1b 1t 0b 1t k k =+==-=，）（，）（D D （1-3）t cosw t t c A D S ）（）（= （1-4）根据BPSK 的信号表达式，模拟乘法器实现2DPSK 调制器的原理图如图1-1所示。
图1-1 模拟乘法器实现2DPSK 调制原理框图 图中BPSK 的信号经过电平转换得到信号时域信号D （t ），再与时域信号相乘得到最后的调制信号S （t ）。
1.2 2PSK的相位选择法的实现在所学过的调制方法当中有直接调相法;乘法器；相位选择法；脉冲插入法等方法，这里要用到的是相位选择法法，数字通信最简单的调制器是2DPSK调制器，也称二相相移键控，这种调制器把数字信息“1”和“0”分别用载波的相位0和π这两个离散值来表示。
其表达式为：S(t)=Acos[ωct+θ(t)]式中取值0或π是由数字信息比特取“1”或“0”决定[6]。
在实际应用中，2PSK调制器分为绝对调相和相对调相两种。
绝对调相(BPSK):利用载波相位的绝对数值来传送数字信息叫做绝对相移键控，也称BPSK调制。
例如输入一串二进制数字序列，其值是“1”或“0”随机变化,相对调相（DPSK):为了克服BPSK移相键控中的相位模糊问题，实际应用中常采用相对调相，或叫做差分移相键控，记作DPSK。
它的调制规律与BPSK的区别在于：以每个数字比特的载波相位为基准来取值。
也就是说,它利用了前后两个相邻比特的载波相位差来传送数字信息[7]。
相位选择法2DPSK调制器框图如图1-1所示。
图1-2 2PSK数字调制方框图1.3 相对调相相对调相（DPSK）为了克服BPSK移相键控中的相位模糊问题，实际应用中常采用相对调相，或叫做差分移相键控，记作DPSK。
它的调制规律与BPSK的区别在于：以每个数字比特的载波相位为基准来取值。
也就是说，它利用了前后两个相邻比特的载波相位差来传送数字信息。
在2psk信号中，调制信号“1”和“0”值分别对应两个确定的载波相位（比如“0”和“π”），即利用载波器相位的绝对数值携带数字信息，因此可称为“绝对调相”,利用前后码元载波器相位相对数值的变化也同样可以传送数字信息，这就是“相对调相”。
相对调相信号的产生过程是：首先对数字基带信号进行差分编码，即由绝对码变为相对码（差分码），然后再进行绝对调相。
基于这种形成过程的二相相对调相信号称为二进制差分相移键控信号，记做2DPSK [8]。
我们经常用到的三种调制第一种是幅移键控；幅移键控就是数字信号振幅调制。
换句话说，是利用在博得振幅变化去携带信息，而载波的频率、相位都保持不变。
最简单的例子就是用一载波幅度为1和0，来携带数字信号“1”和“0”。