单频载波混合信号的传输研究

论文摘要

当今社会,随着科学技术的日益发展,越来越多的电子产品向着数字化、商用化方向发展。而越来越多的民用基础设施朝着低成本,高效率的方向发展。住宅小区视频语音对讲系统就是这样的一个发展趋势。目前,市场上的住宅小区视频语音对讲系统大多是采用“分路传输”的模式,这种设计大大加大了系统的成本,因为大量的传输线造成了大量的成本,控制线和语音线路通常是由多路线路传输的。但是数字信号叠加调制技术为解决这一问题提供了可行的方案。本文首先介绍了单频载波混合信号传输技术的实现原理,包括ASK、PSK、QPSK、QAM以及时钟恢复算法等,随后介绍了整个系统的硬件架构,以及基于此架构的仿真模拟,和最后的实现和测试。由于系统功能比较复杂,在实验研究阶段,采用了比较高级的Xilinx公司的Virtex-4系列中的SX25做FPGA,实现全部的系统控制和信号处理,HDL语言使用verilog语言。在研究过程中,信号的调制通过数字调幅调制（ASK）、数字相位调制（PSK）以及正交相位调制（QPSK）实现,解调方式采用相干解调以及包络检波法,在信号复接的时候采用了对信道复用效率较高的时分复用（TDM）,实现码元复接技术以及码字复接技术,时钟同步采用自同步法,利用数据流边沿检测以及DLL恢复出系统时钟,系统中成功调制并混合传输的两路信号为RS232串口信号以及音频立体声信号,原本在实际系统中需要4跟传输线,现在只需要用一根传输线就可以实现。并且误码率几乎为0。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景及国内现状
• 1.3 课题主要内容
• 第二章 系统硬件平台介绍
• 2.1 系统概述
• 2.2 VIRTEX-4
• 2.2.1 DCM
• 2.2.2 输入输出逻辑块（IOB）
• 2.3 SP202EEN
• 2.4 TLV320AIC23B
• 2.4.1 控制接口
• 2.4.2 ADC和DAC
• 2.4.3 控制接口设计
• 2.4.4 数据接口
• 第三章 数字信号传输
• 3.1 基本数字调制技术
• 3.1.1 ASK调制
• 3.1.2 ASK解调
• 3.2 2PSK调制解调
• 3.2.1 2PSK调制
• 3.2.2 2PSK解调
• 3.3 改进型的数字调制技术
• 3.3.1 APK、QAM调制解调
• 3.4 混合信号传递技术
• 3.4.1 复用的基本原理
• 3.4.2 频分复用
• 3.4.3 时分复用
• 3.5 同步技术
• 3.5.1 外同步
• 3.5.2 自同步法恢复时钟
• 第四章 系统仿真以及实现
• 4.1 载波生成器
• 4.2 控制器
• 4.3 调制解调器
• 4.3.1 仿真结果
• 4.3.2 实现波形监测
• 4.4 时钟提取器
• 4.4.1 频率提取法
• 4.4.2 边沿时钟修正法
• 4.4.3 时钟复原以及检测
• 4.5 同步复接器与分解器
• 第五章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢