基于MUX的PSK調制系統設計

摘要：載波的兩種相位隨二進(jìn)制數字基帶信號離散變化稱(chēng)為二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)。對BPSK和DPSK調制原理研究基礎上，討論了數字化處理2PSK調制系統的模塊建立，在Max+PlusⅡ開(kāi)發(fā)環(huán)境中，用VHDL語(yǔ)言設計BPSK和DPSK調制，利用MUX模塊完成了PSK調制系統，仿真和驗證了其設計功能。
關(guān)鍵詞：BPSK；DPSK；Max+PlusⅡ；VHDL

在通信系統中，因基帶信號中含有豐富的低頻分量而不能在信道中直接傳輸，必須用基帶信號對載波的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號的變化而變化，形成頻帶信號，這一過(guò)程稱(chēng)為數字調制。由于PSK系統抗噪聲性能優(yōu)于A(yíng)SK和FSK，而且頻帶利用率較高，所以，在中、高速數字通信中被廣泛采用。

1 2PSK的調制
在二進(jìn)制數字調制中，當正弦載波的兩種相位隨二進(jìn)制數字基帶信號離散變化時(shí)，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)信號。數字調相(相移鍵控)常分為：絕對調相，記為BPSK；相對調相，記為DPSK。
BPSK是用載波的不同相位去直接傳送數字信息的一種方式，通常這兩個(gè)相位相差π弧度，例如用相位0和π分別表示1和0。
2PSK信號中，信號相位的變化是以未調正弦載波的相位作為參考，用載波相位的相對數值表示數字信息的。即用前后相鄰碼元的載波相對相位變化來(lái)表示數字信息，所以稱(chēng)為差分移相鍵控(2DPSK)。則一組二進(jìn)制數字信息與其對應的2PSK信號的載波相位關(guān)系如下所示：
二進(jìn)制數字信息：0 1 0 1 O 0 1 1 1 0
BPSK信號相位：
0 π 0 π 0 0 π π π 0或π 0 π 0 π π 0 0 0 π
DPSK信號相位：
0 0 π π 0 0 0 π 0 π π或π π 0 0 π π π 0 π 0 0

2 調制實(shí)現
基于以上對PSK調制原理的分析，BPSK信號的產(chǎn)生有模擬調相法和鍵控實(shí)現法。由此建立的VHDL模型如圖1所示，主要是由計數器和二選一開(kāi)關(guān)等組成。計數器對外部時(shí)鐘信號進(jìn)行分頻與計數，并輸出兩路相位相反的數字載波信號；二選一開(kāi)關(guān)的功能是：在基帶碼的控制下，對兩路載波信號進(jìn)行選通完成BPSK調制。圖中沒(méi)有包含模擬電路部分，輸出信號為數字信號。
DPSK信號的實(shí)現方法：首先對二進(jìn)制數字基帶信號進(jìn)行差分編碼，將絕對碼表示二進(jìn)制信息變換為用相對碼表示二進(jìn)制信息，然后再進(jìn)行絕對調相，從而產(chǎn)生二進(jìn)制差分相位鍵控信號。建立的VHDL模型如圖2所示。