基于FPGA建模实现2FSK的调制与解调设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

#本选题研究的目的及意义
2fsk（二进制频移键控）作为一种数字调制技术，具有较强的抗噪声和抗干扰能力，被广泛应用于无线通信、遥控遥测、数据采集等领域。

fpga（现场可编程门阵列）作为一种可编程逻辑器件，具有灵活的设计方式、高速的数据处理能力和可重复编程的特点，为实现高效、灵活的2fsk调制解调系统提供了理想的硬件平台。

##研究目的
本课题旨在基于fpga设计并实现一个完整的2fsk调制解调系统，并对其性能进行测试和评估。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述
##国内研究现状国内学者在2fsk调制解调领域展开了广泛研究，并取得了一系列成果。

在硬件实现方面，一些研究集中于利用fpga实现2fsk调制解调系统，例如，部分学者提出了一种基于fpga的2fsk数字通信系统设计，该系统采用dds技术生成载波信号，并利用fpga实现了2fsk调制解调算法，取得了较好的通信效果。

此外，还有学者研究了基于fpga的2fsk调制解调系统在无线传感器网络中的应用，设计了一种低功耗、高可靠性的2fsk无线收发模块，并在实际环境中进行了测试，验证了系统的可行性和有效性。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

##主要内容
本课题的主要研究内容包括以下几个方面：
1.2fsk调制解调理论研究:深入研究2fsk调制解调的基本原理、数学模型和关键技术，分析其性能特点和影响因素，为系统设计提供理论依据。

2.fpga平台搭建:熟悉fpga开发流程和相关工具，包括quartusii、modelsim等软件的使用，学习veriloghdl硬件描述语言，搭建fpga实验平台，为系统实现做好准备工作。

3.2fsk调制器设计:设计基于fpga的2fsk调制器，主要包括以下模块：载波生成模块:采用dds技术生成频率可调的正弦波载波信号，并对其相位噪声等指标进行分析和优化。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、仿真实验和实际测试相结合的方法，具体步骤如下：
1.理论分析阶段:深入研究2fsk调制解调的基本原理、数学模型和关键技术，分析其性能特点和影响因素，为系统设计奠定理论基础。

查阅相关文献资料，了解国内外在2fsk调制解调领域的研究现状和发展趋势，为课题研究提供参考。

2.仿真设计阶段:根据理论分析的结果，利用fpga开发工具（如quartusii、modelsim等）进行系统仿真设计。

5. 研究的创新点

本课题的研究预期在以下几个方面有所创新：
1.高精度频率合成:针对传统dds技术存在相位截断误差、杂散抑制能力有限等问题，本课题将研究基于cordic算法的高精度频率合成方法，以提高2fsk调制信号的频率精度和频谱纯度，降低系统误码率。

2.高效低复杂度解调算法:传统的2fsk解调算法往往计算复杂度较高，不利于硬件实现。

本课题将研究基于零中频架构和数字下变频技术的2fsk解调算法，以简化解调电路结构，降低系统功耗，提高解调效率。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘洋, 周开明, 王刚, 等. 基于fpga的qpsk调制解调系统设计与实现[j]. 电子技术应用, 2021, 47(11): 8-13.

[2] 李明, 张强, 王伟. 一种基于fpga的bfsk数字调制解调系统设计[j]. 微电子学与计算机, 2020, 37(10): 60-64.

[3] 赵志刚, 王建新, 陈亮. 基于fpga的高速2fsk调制器设计与实现[j]. 电子设计工程, 2019, 27(20): 14-17.