基于VHDL的4-MPSK调制解调器设计与实现

本资源是一份基于VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）的MPSK（Multiple Phase Shift Keying，多相移键控）调制与解调程序。MPSK是一种数字调制技术，它通过改变载波信号的相位来表示数据比特，其中在这个案例中，M取值为4，意味着有四个不同的相位状态用于编码。 该程序名为"PL_MPSK"，其主要功能是将输入的基带信号（x）通过VHDL硬件描述转化为MPSK调制信号（y）。程序结构包括一个实体（entity）PL_MPSK，定义了输入时钟（clk）、开始信号（start）、基带信号输入（x）和调制信号输出（y）端口。实体内部还定义了几个信号变量，如计数器q、中间寄存器xx、并行码寄存器yy以及载波信号f。 在行为级（architecture）的实现部分，程序利用了一个进程(process)，这个进程根据系统时钟（clk）的变化来控制程序的执行流程。当系统时钟上升沿触发时，根据计数器q的状态，程序执行不同的操作，如设置载波信号的相位，更新中间寄存器和并行码寄存器，以及将最终的载波相位映射到输出的调制信号上。 具体来说，计数器q的值决定了载波的四个不同相位，对应于基带信号的“00”、“01”、“10”和“11”这四种状态。每一步的相位变化都是通过调整载波信号f的二进制表示来实现的，例如，当q等于0或4时，f的最低两位分别置为1和0，表示0相位；而当q等于1或5时，它们的值会反转，表示90度相位变化。 值得注意的是，表8.14.2给出了具体的调制信号说明，列出了每个信号组合对应的载波相位、载波波形和符号。这个表格对于理解和实现MPSK调制至关重要，因为它明确了信号之间的对应关系。 整个程序设计体现了VHDL语言的基本结构，包括数据类型定义、信号声明、过程流程控制等，是学习和实践VHDL在数字通信系统中的MPSK调制应用的良好实例。通过此程序，用户可以深入理解MPSK调制原理，并将其应用于实际的硬件设计中。