DSP课程设计 FSK信号调制文档格式.docx
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分院院长（签字）：
1设计原理
1.12FSK调制的描述
2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化，即载频为
时代表传0，载频为
时代表传1。
显然，2FSK信号完全可以看成两个分别以
和
为载频、以
为被传二进制序列的两种2ASK信号的合成。
2FSK信号的典型时域波形如图1所示，其一般时域数学表达式为：
图12FSK信号的典型时域波形
式中，
，
是
的反码，即
因为2FSK属于频率调制，通常可定义其移频键控指数为
显然，h与模拟调频信号的调频指数的性质是一样的，其大小对已调波带宽有很大影响。
2FSK信号与2ASK信号的相似之处是含有载频离散谱分量，也就是说，二者均可以采用非相干方式进行解调。
可以看出，当h<
1时，2FSK信号的功率谱与2ASK的极为相似，呈单峰状；
当h>
>
1时，2FSK信号功率谱呈双峰状，此时的信号带宽近似为：
（Hz）
2FSK信号的产生通常有两种方式：
（1）频率选择法；
（2）载波调频法。
由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和，在二进制码元状态转换（
或
）时刻，2FSK信号的相位通常是不连续的，这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。
载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK信号，这时的已调信号出自同一个振荡器，信号相位在载频变化时始终是连续的，这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛，使信号功率更集中于信号带宽内。
在这里，我们采用的是频率选择法，其调制原理框图如图2所示：
图22FSK调制原理框图
从“FSK基带输入”输入的基带信号分成两路，一路经过电压比较器1（LM339）得到同基带信号极性相同的高/低电平，另一路经过电压比较器2（LM339）得到同基带信号极性相反的高/低电平，分别接至模拟开关电路1、2（74HC4066），因此当基带信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，输出第一路载波（FSK载波输入1）；
当基带信号为“0”时，模拟开关1关闭，模拟开关2打开，此时输出第二路载波（FSK载波输入2），再通过叠加就得到FSK调制信号输出。
下面为2FSK硬件实现框图：
图32FSK硬件实现框图
由图3可知，从“FSK-NRZ”输入的基带信号分成两路，1路经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。
从“FSK载波A”和“FSK载波B”输入的载波信号分别接至U4A和U4B的输入端。
当基带信号为“1”时，模拟开关U4A打开，U4B关闭，输出第一路载波；
当基带信号为“0”时，U405A关闭，U405B打开，此时输出第二路载波，再通过相加器就可以得到FSK调制信号。
1.2TLV320AIC23语音系统的设计
图1TLV320AIC23与C5509的硬件连接图
2软件程序
在工程管理器中双击FSK.asm，将出现文本编辑窗口，在该文本编辑窗口中输入如下内容：
**************************************************************************
*FSK调制程序——F0为64个点，一个周期波形；
F1为64个点，两个周期波形*
.title"
FSK.asm"
.mmregs
.copy"
FSKCOEFF.inc"
.defstart
indata.usect"
buffer"
1
outdata.usect"
32
STACK.usect"
STACK"
10
********************************************************
.text
start:
LD#indata,DP
STM#indata,AR1
input:
nop
STM#outdata,AR4
LD*AR1,A;
读入数据
BCA1,AGT;
ifA>
0,thengotoA1
STM#F0,AR3;
A=0
BOUT
A1:
STM#F1,AR3;
A=1
BOUT
OUT:
RPT#63
MVDD*AR3+,*AR4+
nop
Binput
.end
2.1编写链接配置文件
vectors.obj
FSK.obj
-oFSK.out
-mFSK.map
-estart
MEMORY
{
PAGE0:
EPROM:
org=0090H,len=0F70H
VECS:
org=0080H,len=0010H
PAGE1:
DARAM:
org=2000H,len=2000H
}
SECTIONS
.text:
EPROMPAGE0
F0:
F1:
.bss:
DARAMPAGE1
STACK:
buffer:
.vectors:
VECSPAGE0
}
2.2编写中断向量表文件
*********************************
*Resetvectors*
.includec54.inc
.sect"
.vectors"
.ref_c_int00;
mainprogrom
.refTINT0_ISR
;
.reftimer0,hpisys,usb_read
.align0x80;
mustbealignedonpageboundary
RESET:
resetvector
B_c_int00;
branchtomainprogrom
NOP
NOP
nmi:
RETE;
enableinterruptsandreturnfromone
NOP
NOP;
NMI~
softwareinterrupts
sint17.space4*16
sint18.space4*16
sint19.space4*16
sint20.space4*16
sint21.space4*16
sint22.space4*16
sint23.space4*16
sint24.space4*16
sint25.space4*16
sint26.space4*16
sint27.space4*16
sint28.space4*16
sint29.space4*16
sint30.space4*16
int0:
RETE
int1:
NOP
int2:
NOP
NOP
TINT:
BTINT0_ISR;
Timer0中断
NOP
rint0:
xint0:
DMAC0:
DMAC1:
RETE;
tint1
NOP
int3:
HPINT:
RETE
NOP
DMAC2:
rint1
xint1:
RETE
DMAC4:
DMAC5:
.end
.title"
vectors.asm"
.refstart
Bstart
**********************************************
*FSK_MOD.CMD*
MEMORY
{
PAGE0:
PROG:
origin=0x2000,len=0x0f80/*8k-128word*/
VECT:
origin=0x2f80,len=0x80/*128word*/
PAGE1:
DRAM:
origin=0x3000,len=0xf80
/*4kword*/}
SECTIONS
{progsys:
load=PROGPAGE0
.vectors:
load=VECTPAGE0
.data:
load=DRAMPAGE1align16
.bss:
load=DRAMPAGE1}
2.3建立波形文件
FSKCOEFF.inc，：
F0:
.word0,3211,6392,9512,12539,15446,18204,20787
.word23170,25330,27245,28898,30273,31357,32138,32610
.word32767,32610,32138,31357,30273,28898,27245,25330
.word23170,20787,18204,15446,12539,9512,6392,3211
.word0,-3211,-6392,-9512,-12539,-15446,-18204,-20787
.word-23170,-25330,-27245,-28898,-30273,-31357,-32138,-32610
.word-32768,-32610,-32138,-31357,-30273,-28898,-27245,-25330
.word-23170,-20787,-18204,-15446,-12539,-9512,-6392,-3211
F1:
.word0,6352,12464,18102,23054,27131,30178,32081
.word32766,32208,30428,27493,23515,18645,13067,6994
.word655,-5708,-11855,-17552,-22584,-26758,-29917,-31941
.word-32753,-32322,-30665,-27844,-23967,-19180,-13665,-7632
3程序运行结果及分析
图2调频信号波形图
由仿真图形可知，则调制的数据为001101111011，调制后对应于相应的不同频率正弦波。
4结论
本文首先给出了DSP技术指标和FSK调制与解调的基本原理，然后详细的论述了FSK调制与解调设计方法以及在设计过程中运用的思想和实现过程。
针对当前DSP可编程器件在数字技术的发展和日益广泛的应用，为了提高调制与解调的速度，我们采用专用的具有程序和数据分开的总线结构、流水线操作功能、单周期完成乘法的硬件乘法器DSP芯片。
从上述实现的结果来看，解调后与调制前不同频率的正弦波是相对应的，解调出的信号频率基本和调制前的相同。
本方法设计的FSK调制解调器具有调制相位连续、解调无相位抖动、传输速率快等特性。
并且此种运算具有实现简单，效率较高，用于系统的调制与解调，占用CPU系统资源较少等特点。
由于设计是采用软件可编程语言实现的，增加了设计的可移植性。
这次课程设计对FSK调制与解调的设计，加强了我对DSP这门课程的理解，对其应用有了一定的认识，提高了我们综合运用知识的能力，以及分析问题、解决问题的能力。
一方面，它加深与巩固了所学的通信原理各章节的理论，并将其综合运用，提高了我们综合运用知识的能力；
另一方面，培养了我们对专业知识学习的趣。
虽然学习过程中出现很多问题，但都是有必要的，通过对他们的解决和处理，加深了我对整个软件的理解及电路的认识，很高兴学了这门课程。
5参考文献
[1]姜阳周锡青《DSP原理与应用试验》西安西安电子科技大学出版社2008
[2]赵洪亮卜凡亮黄河松张仁彦《TMS320C5xDSP原理系统设计》北京航空航天学出版社2008
[3]刘益成《TMS320C54XDSP应用程序设计与开发》北京北京航空航天大学出版社2008
[4]方华刚．《DSP原理与应用》．北京：
机械工业出版社，2001.8
[5]TMS320C55xDSPProgrammer’sGuideSPRU376A[Z].TexasInstuments,2001
[6]TMS320C55xDSPMnemonicInstructionsSetReferenceGuideSORU374G[Z].TexasInstruments,2002
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