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本科生毕业论文(设计)专用资料袋中文题目（Title）中文基于VHDL的FSK调制电路设计英文DesignofFSKModulationCircuitBasedonVHDLCircuitBasedonVHDL关键词（Keywords）中文数字基带信号；2FSK；FPGA；VHDL英文Digitalbasebandsignal；2FSK；FPGA；VHDL姓名聂媛媛学号07406051018性别女学院电子信息工程学院专业电子信息科学与技术年级2007级题目来源教师科研题目类别理论研究□√教师推荐题目□自拟题目指导教师孙志雄职称副教授单位电子信息工程学院成绩评定指导教师评分（45%）最终成绩评阅专家评分（25%）答辩小组评分（30%）综合成绩材料清单材料名称材料名称毕业论文(设计)纸质材料√毕业论文(设计)电子材料√毕业论文(设计)手册√签名学生签名：年月日指导教师签名：年月日保管员签名：年月日毕业论文（设计）工作组组长签名：年月日存档日期：年月日琼州学院本科生毕业论文（设计）手册论文（设计）题目：基于VHDL的FSK调制电路设计学院：电子信息工程学院专业：电子信息科学与技术年级：2007级学生姓名：聂媛媛学号：07406051018导师及职称：孙志雄(副教授)日期：2011年1月4日目录一、开题报告二、开题记录表三、任务书四、指导记录五、指导教师评定表六、专家评定表七、答辩委员会评定表八、答辩记录表九、诚信承诺书琼州学院本科生毕业论文（设计）开题报告姓名聂媛媛性别女学号07406051018学院电子信息工程学院专业电子信息科学与技术年级2007级论文题目基于VHDL的FSK调制电路设计□√教师推荐题目□自拟题目题目来源教师科研题目类别理论研究指导教师孙志雄选题的目的、意义(理论意义、现实意义):FSK(FrequencyShiftKeying,频移键控)是用不同频率的载波来传送数字信号。FSK信号具有抗干扰能力强、传输距离远等优点,在日常生活和工业控制中被广泛采用。例如CID(CallingIdentityDelivery)来电显示,低速的Modem,铁路系统和电力系统的载波通信中广泛地使用来传送各种控制信息。以往的FSK调制解调器采用纯硬件电路设计,集成块多、连线复杂且体积较大。本文基于FPGA芯片,采用VHDL语言,利用层次化、模块化设计方法,提出了一种FSK调制器的实现方法。在中低速数据传输中，特别是在衰落信道和频带较宽的信道中传输数据时，有着广泛的应用。随着FPGA硬件成本的大幅降低，以及平台化和生态系统的逐渐完善，FPGA正在电子设计中扮演越来越重要的作用。因此采用VHDL设计并基于FPGA芯片实现FSK调制电路具有较好的理论及应用价值。选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）：在通信系统中，数字调制技术占有非常重要的地位。而数字通信技术与FPGA的结合体现了现代通信系统发展的一个趋势。实现数字频率调制的方法很多，总括起来有两类：直接调频法和移频键控法，直接调频法是用数字基带信号直接控制载频振荡器的振荡频率，这种方法产生的调频信号是相位连续的。虽然实现方法简单，但频率稳定度不高，同时频率转换速度不能做得太快。频率键控法也称频率选择法，产生的FSK信号频率稳定度可以做得很高并且没有过渡频率，它的转换速度快，波形好。本实验采用移频键控法，它便于用数字集成电路来实现。FSK(FrequencyShiftKeying,频移键控)是利用载波的频率变化来传递数字信息。具有抗噪声性能好、对信道变化不敏感、误码率低等优点。并且FSK方法简单，易于实现，且解调不需恢复本地载波，可以异步传输。在中低速数据传输中,特别是在衰落信道中和频带较宽的信道传输数据时,有着广泛的应用。根据国际电报和电话咨询委员会（CCITT）的建议，传输速率为1200波特以下设备一般采用FSK。传统的用硬件实现FSK的方法,特别是相干解调需要提取载波,设备相对比较复杂,占用频带较宽，频带利用不够经济，成本高。设计基于FPGA芯片,采用VHDL语言提出了一种FSK调制解调器的实现方法。论文(设计)主要内容（提纲）：查阅资料，调查需求分析，列出调制系统的功能模块下载QuartusII软件开发工具学习QuartusII与FPGA芯片的连接方法根据需求分析设计FSK系统整体结构组成框图，包括时钟信号源、分频器、选通开关用VHDL语言设计文本，进行源程序的编辑在QuartusII软件上仿真，要求得到一个运用VHDL语言进行编程控制的2FSK调制信号。在FPGA芯片上编程下载文件以便进行硬件测试及验证在观察各信号波形的基础之上，对设计结果进行数据分析，排除错误，改进设计撰写毕业论文制作PPT准备答辩拟研究的主要问题、重点和难点:设计的主要工作是查阅资料，调查目前FSK调制电路的主要性能及需求，整个设计基于ALTERA公司的Quartus开发平台,在此基础之上列出VHDL语言的FSK的通信系统方框图，设计电路图，并编程实现一个调制电路。重点是调查系统需求，将软硬件结合起来实现调制电路的功能，达到预期效果。其中基于VHDL的FSK系统设计及硬件调试是本设计的难点。研究目标：采用FPGA芯片进行设计，可对信号的调制实现软处理，减少传统方法硬件电路复杂的缺点。本文采用一种用分频法进行调制的方案。这种方案利用数字基带信号去控制可变分频器的分频比来改变输出载波频率,产生一种相位连续的FSK信号，通过VHDL编程进行控制，在EDA技术开发平台上实现FSK调制电路的设计，实现起来比较简单。研究方法、技术路线、实验方案、可行性分析：研究方法、技术路线、实验方案：查阅搜集相关资料，调查目前FSK调制电路的主要性能及需求，在此基础之上对FSK的通信系统进行建模，并构造调制电路的系统方框图。下载开发工具，根据实际系统展开。本课题利用EDA技术，采用QuartusII开发工具，并在ACEX1K系列FPGA硬件上实现，具有较高的实用性和可靠性。通过对FPGA芯片的下载、仿真进行研究，给出了用VHDL语言设计出调制部分的总模块。仿真通过后，形成顶层文件完成系统的整体设计，最后将软硬件相互结合，下载至EDA实验箱上的FPGA芯片，进行硬件测试，实现了发端和收端的全数字FSK通信,验证了设计的正确性,说明用大规模集成电路设计的FSK通信系统在传输效率、误码率以及抗干扰性等方面有较好的特性。可行性分析：本系统所使用的软件开发工具QuartusII可以从Google网站免费下载，很多资料可以从中国知网上下载，所涉及的EDA技术是我们在大三期间学过的一门课程，其中的理论知识一般比较简单，易于理解，因而也便于掌握。需要的硬件实验条件只是EDA实验箱和一台能上网的计算机即可。本系统只实现了基本的功能，不涉及复杂的和巨大的工作量问题，工作量比较适中。因而，切实可行。研究的特色与创新之处：以往的键控移频调制解调器采用“固定功能集成电路+连线”方式设计;集集成块多,连线复杂,容易出错,且体积较大,本设计采用ACEX1K系列的FPGA芯片,可对信号的调制和解调实现软处理，有效地缩小了系统的体积,减少传统方法硬件电路复杂的缺点，降低了成本,增加了可靠性,同时系统采用VHDL语言进行设计,具有良好的可移植性及产品升级的系统性。本文采用一种用分频法进行调制的方案。这种方案利用数字基带信号去控制可变分频器的分频比来改变输出载波频率,产生一种相位连续的FSK信号，通过VHDL编程进行控制，实现起来比较简单。进度安排及预期结果：进度安排：2010.10.5-2009.10.25查阅资料，选题2010.10.26-2009.11.21开题2010．11.22.22-2010.11.28系统需求调查，整体进行建模2010．11.29.22-2010.12.12程序设计，仿真下载调试2010．12.13.22-2010.12.26对结果综合分析，不足之处加以改进2010.12.26-2010.1.6撰写论文、英文翻译（3000字）、填写毕业指导手册预期结果：实现一个运用VHDL语言进行编程控制的FSK调制系统。参考文献：[1]罗新民，张传生，薛少丽.现代通信原理[M].北京:高等教育出社,2003:335-338.[2]孙志雄,李太君.基于VHDL的MFSK调制电路设计与仿真[J].通信技术，2009，46(02):66-70.[3]梅灿华,张潜.基于FPGA的键控移频调制解调器的设计与实现[J].安徽大学学报(自然科学版)，2003,27(02):22-27.[4]杨海斌.FSK通信系统调制解调电路设计[J].煤炭技术，2010,29(09):144-145.[5]符策.二进制移频键控在数字通信中的解调[J].大连海事大学学报，2003,29(03):101-102.[6]侯伯民,尹亚军,张春晶.基于CPLD的FSK信号发生器的设计[J].漯河职业技术学院学报(综合版)，2004,2(3):1-4.[7]CorporationA.CycloneIIDeviceHandbook（Allsections）.CII51-2.3，2005.[8]潘松,黄继业.EDA技术使用教程[M].北京:科学出版社,2009：208-270.[9]陈华鸿．频移键控（FSK）及其最新应用［J］．现代计算机，2000（09）:36-38[10]吴海涛，梁迎春，陈英俊.基于FPGA的全数字FSK调制解调器设计［J］.现代电子技术,2007,23:72-76.指导教师意见：指导教师签名：年月日答辩小组意见：组长签名：年月日备注：1、题目来源栏应填：教师科研、社会实践、实验教学、教育教学等；2、题目类别栏应填：应用研究、理论研究、艺术设计、程序软件开发等。琼州学院本科生毕业论文（设计）开题记录表姓名聂媛媛性别女学号07406051018学院电子信息工程学院年级2007级专业电子信息科学与技术指导教师孙志雄职称副教授论文题目基于VHDL的FSK调制电路设计学生陈述：教师提问及学生回答：结论：□通过□未通过组员签名：记录员签名：组长签名：学院（公章）年月日琼州学院本科生毕业论文（设计）任务书姓名聂媛媛性别女学号07406051018学院电子信息工程学院年级2007级专业电子信息科学与技术指导教师孙志雄职称副教授论文题目基于VHDL的FSK调制电路设计一．研究的主要内容1、研究目标基于ALTERA公司的Quartus开发平台,采用FPGA芯片，运用VHDL语言编程实现FSK调制电路。并在此基础上，可对信号的调制实现软处理，并撰写毕业论文。2、论文(设计)主要内容（提纲）查阅资料，调查需求分析，列出系统的功能模块下载QuartusII软件开发工具学习QuartusII与FPGA芯片的连接方法根据需求分析设计FSK系统整体结构组成框图，包括时钟信号源、分频器、选通开关用VHDL语言设计文本，进行源程序的编辑在QuartusII软件上仿真，要求得到一个运用VHDL语言进行编程控制的2FSK调制信号。在FPGA芯片上编程下载文件以便进行硬件测试及验证对设计结果进行数据分析，排除错误，改进设计撰写毕业论文制作PPT准备答辩3、拟研究的主要问题、重点和难点设计的主要工作是查阅资料，调查目前FSK调制电路的主要性能及需求，整个设计基于ALTERA公司的Quartus开发平台,在此基础之上列出VHDL语言的FSK的通信系统方框图，设计电路图，并编程实现一个调制电路。重点是调查系统需求，将软硬件结合起来实现调制电路的功能，达到预期效果。其中的VHDL编译系统的设计及硬件调试是本文的难点。二．有关要求1．应收集的资料及主要参考文献[1]罗新民，张传生，薛少丽.现代通信原理[M].北京:高等教育出社,2003:335-338.[2]孙志雄,李太君.基于VHDL的MFSK调制电路设计与仿真[J].通信技术，2009，46(02):66-70.[3]梅灿华,张潜.基于FPGA的键控移频调制解调器的设计与实现[J].安徽大学