多进制数字振幅调制 MASK 系统

• --说明：这里MASK中的M为4
• --最后修改日期：2004.2.13
• library ieee;
• use ieee.std_logic_arith.all;
• use ieee.std_logic_1164.all;
• use ieee.std_logic_unsigned.all;
• entity MASK is
•
else yy<=xx&"0000";
•
end if;
• elsif q=2 then q<=3;xx(2)<=x;
• elsif q=4 then q<=5;xx(1)<=x;
• elsif q=6 then q<=7;xx(0)<=x;
• else q<=q+1;
• end if;
• end if;
• 因此，叠加后的MASK信号的功率谱将与每一个二
进制ASK信号的功率谱具有相同的带宽。
• 所以其带宽
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BM
2fs
2 Ts
MASK信号的产生
• MASK信号与二进制ASK信号产生的方法相 同，可利用乘法器实现。
• 解调也与二进制ASK信号相同，可采用相 干解调和非相干解调两种方式。
•
if xx(3)='1' then yy<=xx&"1111";
--if语句完成4位并行数据到8位DAC数据转换
•
elsif xx(2)='1' then yy<=xx&"1011";
•
elsif xx(1)='1' then yy<=xx&"0111";
•
elsif xx(0)='1' then yy<=xx&"0011";
• begin
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• process(clk) --此进程完成基带信号的串并转换， --完成4位并行数据到8位DAC数据的译码
• begin • if clk'event and clk='1' then • if start='0' then q<=0;
• elsif q=0 then q<=1;xx(3)<=x;
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M进制振幅调制方框图
实现多电平调制的方框原理如上图所示，它与二进制振 幅调制的方框原理非常相似。不同之处是在发信输入端 增加了2－M电平变换，相应在接收端应有M－2电平变 换。2020/4/13
• 另外该电路的取样判决器有多个判决电平，因此多电平调 制的取样判决电路比较复杂。实际系统中，取样判决电路 可与M－2电平变换合成一个部件，它的原理类似于A／ D 变换器。多电平解调与二进制解调相似，可采用包络解调 或同步解调。
• elsif qq=2 then qq<=3;y<=yy;
• else qq<=0;
• end if;
• end if;
• end process;
• end behav;
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MASK调制程序仿真图及注释
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（MASK调制VHDL程序仿真仿真全图）
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MASK调制方框图
FPGA
clk
分频器 ASK调制
D/A
start
基带信号
串/并
译码
调制信号
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MASK调制电路符号
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MASK调制VHDL程序与仿真
• --文件名：MASK
• --功能：基于VHDL硬件描述语言，对基带信号进行MASK调制
• 多进制数字振幅调制与二进制振幅调制相比有如下特点： （1）在码元速率相同的条件下，信息速率是二进制的 log2M倍。
• （2）当码元速率相同时，多进制振幅调制带宽与二进制相 同。
• （3）多进制振幅调制的误码率通常远大于二进制误码率。 当功率受限时，M越大，误码增加越严重。
• （4）多进制振幅调制不能充分利用发信机功率。
• port(clk :in std_logic;
--系统时钟
•
start :in std_logic;
--开始调制信号
•
x :in std_logic;
--基带信号
•
y :out std_logic_vector(7 downto 0)); --8位DAC数据
• end MASK;
•2020a/4r/1c3hitecture behav of MASK is
• signal q:integer range 0 to 7;
--计数器
• signal qq:integer range 0 to 3;
--计数器
• signal xx:std_logic_vector(3 downto 0); --并行数据寄存器
• signal yy:std_logic_vector(7 downto 0); --8位DAC数据寄存器
• end process;
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• process(clk)
--对8位DAC数据进行ASK调制
• begin
• if clk'event and clk='1' then
• if start='0' then qq<=0;
• elsif qq<2 then qq<=qq+1;y<="00000000";
（MASK调制VHDL程序仿真局部放大图）
• 已调波一般可表示为
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M 1
• g(t)是高度为1、宽度为TS的矩形脉冲，且有 Pi 1 i0
• 为易于理解，将波形上图 所示。显然图（c）中各 波形的叠加便构成了图（b）的波形。
• 由上图可见，M进制ASK信号是M个二进制ASK信 号的叠加。
• 那么，MASK信号的功率谱便是 M个二进制ASK信 号功率谱之和。
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多进制数字振幅调制（MASK）
• 多进制数字振幅调制又称多电平振幅调制 ，它用高频载波的多种振幅去代表数字信 息。
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Байду номын сангаас
左图为四电 平振幅调制，高 频载波有u0(t)、 u1(t)、u2(t)、u3(t) 四种。
振幅为0、1A、 2A、3A，分别 代表数字信息0、 1、2、3或者双 比特二进制输入 信息 00、01、 10、11 进行振 幅调制。