VHDL实现FSK调制解调及仿真

"FSK调制与解调是通信技术中的基本方法，特别是在数字通信系统中广泛应用。本资源提供了一个FPGA实现的FSK调制与解调的VHDL程序，包括详细的源代码和仿真过程，旨在帮助学习者理解FSK的工作原理并实践FPGA设计。" FSK（Frequency Shift Keying，频率移键调制）是一种通过改变载波频率来表示数字信号的调制方式。在FSK调制中，通常有两种不同的载波频率，代表两种不同的数字状态，如0和1。在给出的VHDL程序中，有两个独立的进程分别生成两个不同频率的载波信号f1和f2。 1. FSK调制VHDL程序： - 实体（entity）`PL_FSK`定义了输入和输出端口，包括系统时钟`clk`、开始调制信号`start`、基带信号`x`和调制信号`y`。 - 在架构（architecture）`behav`中，有两个信号变量`q1`和`q2`作为分频计数器，用于生成不同频率的载波。 - 进程`process(clk)`用于生成载波f1，通过分频计数器`q1`控制其占空比和频率。当`start`信号为0时，`q1`复位，通过改变`q1<=5`后面的数字可以调整f1的占空比，而`q1=11`则决定了f1的周期，从而影响其频率。 - 类似的，第二个进程`process(clk)`生成载波f2，使用`q2`进行控制。这里f2的占空比和频率调整与f1类似，但其频率较低，因为`q2`的范围仅从0到1。 2. FSK解调： - 解调通常涉及到混频和滤波步骤，以从接收到的FSK信号中提取原始基带信号。虽然这部分内容没有在提供的代码中直接给出，但通常解调过程会监测载波的跳变，并根据载波频率的不同来确定接收到的数字序列。 3. VHDL仿真： - 在实际应用中，完成VHDL代码编写后，需要进行仿真验证其正确性。这通常包括设置激励信号（如`start`和`x`），运行仿真并观察输出`y`是否符合预期。FSK调制器的输出`y`应该是根据基带信号`x`变化的频率调制信号。 4. FPGA实现： - FPGAs（Field-Programmable Gate Array）是可编程逻辑器件，能够实现数字逻辑电路，包括FSK调制器。将VHDL代码下载到FPGA芯片上，可以实现实时的硬件调制功能，具有速度快、效率高的优点。 通过这个实例，学习者可以深入了解FSK调制的原理，掌握VHDL编程技巧，并了解如何在FPGA上实现数字通信系统的一部分。同时，对于FPGA开发者，这个例子提供了实践经验，有助于提升他们设计复杂数字系统的技能。