1。3 本文主要工作

本文是以软件无线电为基本思想，先对各种数字调制方式进行了理论分析，然后设计了参数化多模式调制器的实现方案，再用MATLAB作为仿真工具，对数字幅度调制、相位调制以及频率调制进行了仿真与分析。本篇文章中的多模式调制器主要针对ASK、BPSK/QPSK、FSK以及线性调频信号进行设计，实现了调制器的符号速率、调制带宽可以进行参数化处理。在多模式调制器的硬件搭建方面，主要利用了微控制器、FPGA以及DDS芯片来进行搭建。

1。4 论文结构安排

本论文在第二章中对调制器设计过程中涉及的重要指标以及调制器的基本设计理念进行了介绍，给出了调制器系统设计的原理框图、电路方框图。

在第三章中介绍了AM调制、PSK调制、FSK调制、频率调制以及在本调制器设计过程中着重使用了的DDS技术的基本原理。

第四章中则是对几种不同的调制方式分别进行了MATLAB仿真，并给出了仿真图片截图。

本文的第五章内容从硬件设计和软件设计两个方面，对参数化调制器的设计进行了讲解，其中硬件设计部分主要是对芯片AD9954的介绍，软件设计部分则包含了单片机编程和FPGA编程。

文章的最后一部分第六章中，则是对调制器进行了测试分析。

2  参数化多模式调制器设计方案

2。1 调制器设计参数

调制器的中频（IF）频率输出范围是调制器的一个重要指标，根据不同的需要，比如地面站的变频器、功放等配置，调制器的中频频率通常有70MHz、140MH在z、L波段等。通常一个地面站的各个调制器设备会共同使用一个射频链路，为了增加地面站调制器的方便，以及增加射频链路的兼容性，通常地面站会使用到70MHz中频的调制器设备，一般车载地面站通常配置L频段的设备。为了使得调制器更具通用性，本文设计的调制器中频输出频率范围是70MHz。

另一个指标是其工作模式，比如说调制方式、编码方式、组帧方式等等，这样参数会影响到调制器与其他通信链路的兼容性。早期装备的调制解调器以符合IESS-308标准设备为主，支持BPSK、QPSK等调制方式。

本文介绍的调制器模式主要为数字幅度调制、数字相位调制以及数字频率调制。对于AM调制，采用了2ASK调制；对于相位调制，采用BPSK、QPSK/OQPSK调制；而对于数字频率调制，则采用的是2FSK调制和线性调频信号。调制器可以在这些调制模式中任意设置，达到多模式调制器的目的。调制器调制的符号速率在1k~1Mbps任意可变。

对于线性调频信号来说，调制器的主要参数调频带宽以及调频斜率，本文设计的调制器可以对这个参数进行任意设置，能够实现调频带宽1k~1MHz任意可变。

2。2 调制器设计方案

多模式参数化调制器的核心设计是DDS，根据不同的调制参数，通过MCU控制FPGA产生所需要的控制信号来控制DDS的相位、频率或者幅度的变化。调制器的实现框图如图所示

图2-1 系统设计原理框图

2。2。1 系统电路方框图

多模式调制器由MSP430单片机、FPGA芯片(XC2C64A)、AD公司的AD9954、外围的滤波和整形电路构成。结构框图如下。

2。2。2 系统原理说明

A。 MCU通用接口控制FPGA的调制类型状态和DDS调制芯片的寄存器数值，从而实现对调制模式、调制参数的设置和对系统地控制。

B。 FPGA通过接收基带接口传递过来的待调制信号，将信息处理后控制DDS芯片，DDS芯片输出信号给放大滤波电路输出中频信号。