DSP课程设计（信号解调（FSK））.doc-资料库

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课程设计任务书分院（系）信息科学与工程学院专业电子信息工程学号信号解调（FSK）学生姓名设计题目内容及要求： 1.熟悉 ccs 开发环境的使用 2.掌握 FSK 解调的原理 3.用 DSP 实现 FSK 解调进度安排： 2013 年 01 月 04 日选题、查阅资料。 2013 年 01 月 05-07 日课内上机编写软件程序（或硬件原理图设计）调试程序及仿真。 2013 年 01 月 08-10 日课外上机调试程序及仿真。 2013 年 01 月 11-13 日调试程序及仿真、调试出结果、调试结果验收并写报告。 2013 年 01 月 14 日正式提交报告（打印版及电子版）及参加第一次答辩。 2013 年 01 月 15 日不合格者参加第二次答辩。指导教师（签字）：分院院长（签字）：年月日年月日 I

摘要 DSP 芯片是一种高性能的微处理器，其技术发展大大推动了数字信号处理技术的发展与应用，目前从工业系统到家电产品，从军事装备到生物医学仪器，无不融入了 DSP 技术。本文阐述了频移键控（FSK）功能和解调基本原理，并且介绍了 CCS3.1环境的相关内容，然后在 CCS3.1中以 TMS320C55x 芯片的汇编语言编程实现了 FSK 解调。而且通过仿真和验证，初步完成了设计。关键词：DSP；FSK 解调；CCS3.1；TMS320C55x II

目录 1 FSK 概述..........................................................................................................2 1.1 FSK 简介................................................................... 错误！未定义书签。 1.2 FSK 的发展及应用前景：...........................................................................2 2FSK 解调原理及方法..................................................................................... 4 2 2.1 滤波+包络检波法.........................................................................................4 2.2 相干检波法................................................................................................... 4 2.3 过零检波法....................................................................................................5 2.4 差分检波法..................................................................错误！未定义书签。 3 TMS320C5X 的硬件结构................................................................................8 3.1 C55X 的 CPU 体系结构...............................................................................8 3.2 指令缓冲单元（I）...................................................................................... 8 3.3 程序流程单元（P）..................................................................................... 8 3.4 地址程序单元（A）.................................................................................... 9 3.5 数据计算单元（D）.................................................................................... 9 4 FSK 解调设计方法........................................................................................10 4.1 FSK 解调设计方法选择.............................................................................10 4.2 2FSK 解调编程实现...................................................................................10 5 数字滤波器的 CCS 实现.............................................................................12 5.1 简述 CCS 环境............................................................................................12 5.1.1 CCS 主要特点..........................................................................................12 5.1.2 DSP/BIOS 和 API 函数以及 RTDX 插件..................................................12 5.2 CCS 配置.....................................................................................................13 5.3 CCS 环境中工程文件的使用.....................................................................13 5.3.1 建立工程文件.......................................................................................... 13 5.3.2 创建新文件.............................................................................................. 14 5.3.3 向工程项目中添加文件.......................................................................... 14 5.4 编译链接和运行目标文件......................................................................... 15 5.4.1 对程序进行编译链接.............................................................................. 15 5.4.2 装载.out 文件........................................................................................... 15 6 运行并观察结果............................................................................................... 16 参考文献.............................................................................................................. 17 III

致谢 ....................................................................................................................18 附录 FSK 解调程序清单....................................................................................19 IV

沈阳理工大学信息科学与工程学院——DSP 技术课程设计报告绪论 21 世纪是数字化的时代，随着越来越多的电子产品将数字信号处理(PSP)做为技术核心，DSP 已经成为推动数字化进程的动力。作为数字化最重要的技术之一，DSP 无论在其应用的深度还是广度，正在以前所未有的速度向前发展。数字信号处理器，也称 DSP 芯片，是针对数字信号处理需要而设计的一种具有特殊结构的微处理器，它是现代电子技术、相结合的产物。一门主流技术，随着信息处理技术的飞速发展，计算机技术和数字信号处理技术数字信号处理技术逐渐发展成为它在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪表技术、信息家电等高科技领域得到了越来越广泛的应用。数字信号处理由于运算速度快，具有可编程特性和接口灵活的特点，使得它在许多电子产品的研制、开发和应用中，发挥着重要的作用。采用 DSP 芯片来实现数字信号处理系统是当前发展的趋势。近年来，DSP 技术在我国也得到了迅速的发展，不论是在科学技术研究，还是在产品的开发等方面，在数字信号处理中，其应用越来越广泛，并取得了丰硕的成果。数字滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音和图象处理、模式识别、谱分析等应用中的一个基本处理算法。随着电子计算机的普及，数据通信技术正在迅速发展。数字频率调制是数据通信中常见的一种调制方式。频移键控（FSK）方法简单，易于实现，并且解调不须恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。因此，FSK 调制技术在通信行业得到了广泛地应用，并且主要适用于用于低、中速数据传输。由于 FSK 调制解调原理相对比较简单，作为数字通信原理的入门学，理解 FSK 后可以容易理解其他更复杂的调制系统，为以后的进一步发展打下基础。 1

沈阳理工大学信息科学与工程学院——DSP 技术课程设计报告 1 FSK 概述 1.1 FSK 简介数字频率调制又称频移键控(FsK—Frequency Shift Keying)，二进制频移键控记作 2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。 2FSK 信号便是符号“1”对应于载频，而符号“0”对应于载频（与不同的另一载频）的已调波形，而且与之间的改变是瞬间完成的。从原理上讲，数字调频可用模拟调频法来实现，也可用键控法来实现。模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频，是频移键控通信方式早期采用的实现方法。2FSK 键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现，故应用广泛。 1.2 FSK 的发展及应用前景 FSK Modem MSM7512B 在电力线通信中的应用:MSM7512B 是由 OKI 公司推出的关于 FSK 调制解调的芯片。电力线作为一种通信传输介质，具有可变信号衰减、阻抗调制、脉冲噪声以及等幅振荡波干扰等不利数据传输的特性。为了排除这些干扰，目前利用电力线进行通信的产品有很多，通信质量和距离各有差异。这里介绍的是利用 FSK 调制解调芯片 MSM7512B 来实现的一种点对点通信方式。这种传输方法是隔离（变压器隔离方式）的。当通信距离较远时，可用 MSM7512B 替代隔离的 RS-485 接口芯片。它具有抗干扰能力强、误码率低、可靠性高、投资少、建设方便等优点，同时也存在着数据传输速度低（只能达到 1200bps），在通信距离变得很远时误码率有所增高的缺点。这种基于 MSM7512B 来实现电力线通信已经在智能小区数据通信的实践应用中取得了良好的使用效果。来电显示：来电显示的信息传输方式有 2 种：FSK 和 DTMF。FSK 方式与 DTMF 方式相比有如下的优点：（l）数据传输速率高，在规定时间内能传的字符数多；（2）FSK 方式支持 ASCII 字符集，而 DTMF 方式只支持数字及少数字符。目前采用 FSK 方式的国家和地区有：美国、中国、日本、英国、加拿大、比利时、西班牙、新加坡等；采用 DTMF 主要则是以瑞典为代表的一些欧洲国家等。蓝牙(Bluetooth)通信设备：蓝牙(Bluetooth)是应用 FSK 调制解调的一个重要领域 2

沈阳理工大学信息科学与工程学院——DSP 技术课程设计报告之一。蓝牙可替代短距离线缆，实现在移动电话、便携式电脑和其他电子装置间的无缝线连接。越来越多的旅馆、邮局、高尔夫球场、飞机场、商场、会议中心和商业领域都在采用蓝牙技术。 3

沈阳理工大学信息科学与工程学院——DSP 技术课程设计报告 2 2FSK 解调原理及方法 2.1 滤波+包络检波法 2FSK 信号的包络检波法解调方框图如图 2.1 所示，其可视为由两路 2ASK 解调电路组成。这里，两个带通滤波器（带宽相同，皆为相应的 2ASK 信号带宽；中心频率不同，分别为 1f 、 2f 起分路作用，用以分开两路 2ASK 信号，上支路对应，下支路对应，经包络检测后分别取出它们的包络及；抽样判决器起比较器作用，把两路包络信号同时送到抽样判决器进行比较，从而判决输出基带数字信号。若上、下支路及的抽样值分别用表示，则抽样判决器的判决准则为 2FS K F BPF BPF 半波全波整流半波全波整流 LPF LPF 抽样判决器定时脉冲图 2.1 2FSK 信号包络检波方框图 2.2 相关检波法相干检测的具体解调电路是同步检波器，原理方框图如图 2.2 所示。图中两个带通 4

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