MSK调制解调器的数字化实现研究与FPGA设计

"MSK调制解调器的设计与实现 (2011年)，作者：赵辉、赵旦峰、侯长波、朱铁林，发表于《哈尔滨理工大学学报》2011年第1期" 本文详细探讨了最小频移键控（Minimum Shift Keying，简称MSK）调制解调器的数字化实现方法。MSK是一种广泛应用于无线通信系统的调制技术，因其恒定的相位和功率谱特性，特别适合在有限带宽内高效传输数据。 首先，作者依据直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis，简称DDS）技术来设计调制部分。DDS是一种生成连续频率信号的高效方法，通过改变内部计数器的增量来改变输出频率，从而实现对载波的精确控制。在MSK调制中，DDS技术用于生成连续、平滑的载波信号，确保调制的精度和稳定性。 其次，论文基于离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，简称DFT）的谱分析理论来构建解调模型。DFT是数字信号处理中的基础工具，它能够将时域信号转换为频域表示，帮助分析信号的频率成分。在MSK解调过程中，DFT用于解析接收到的信号，提取出携带信息的频谱成分，从而实现解调。 文章使用Simulink仿真工具进行了方案验证。Simulink是MATLAB环境下的一个图形化建模工具，特别适用于系统级的仿真和设计。通过Simulink，作者建立了一个完整的MSK调制解调系统模型，包括调制器、信道模型和解调器等模块，仿真结果证明了该方案的可行性和性能。 在理论验证的基础上，作者进一步使用硬件描述语言Verilog HDL实现了MSK调制解调器的硬件电路。Verilog HDL是一种用于数字逻辑设计的语言，可以被综合成实际的集成电路，如现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，简称FPGA）。通过FPGA，该设计能够实时地进行MSK调制和解调，满足高速通信的需求。 文章最后给出了系统各模块的具体参数，这些参数对于实际应用和设计优化至关重要。通过这种方式，作者为MSK调制解调器的数字化实现提供了详尽的理论指导和技术支持。 关键词：最小频移键控（MSK）、直接数字频率合成（DDS）、Simulink仿真、现场可编程门阵列（FPGA），这些关键词突出了研究的核心内容和技术手段，涵盖了从理论设计到硬件实现的全过程。 这篇文章深入研究了MSK调制解调器的实现，不仅介绍了关键的理论和技术，还提供了实际的硬件实现方案，对于理解和应用MSK调制解调技术具有重要的参考价值。