VHDL设计和实现2ASK2FSK调制器
作者：孟丽妍来源：《教育教学论坛》2017年第33期
摘要：此设计是在MAXplusⅡ开发软件环境下，使用硬件描述语言VHDL来设计2ASK和2FSK调制器。本文给出了在MAXplusⅡ开发软件环境下，利用VHDL硬件描述语言设计2ASK和2FSK的具体方法和仿真并分析结果。
关键词：VHDL；2FSK2ASK；调制编译
中图分类号：TN761文献标志码：A文章编号：16749324（2017）33019602
一、2FSK2ASK的VHDL设计
由于2FSK2ASK为模拟信号，而FPGA只能产生数字信号，因此需对正弦信号采样并经模数变换来得到所需的2FSK2ASK信号。本例由FPGA产生正弦信号的采样值。
2FSK的设计：2FSK的设计是由分频器、m序列产生器、跳变检测、2∶1数据选择器、正弦波信号产生器和DAC数模变换器等六部分共同组成，其中的前五部分由FPGA器件来完成。
2ASK的设计：在2FSK的基础上，设计2ASK信号发生器。当检测到基带码元的上升沿时，2ASK与2FSK是一致的，在检测到基带码元的下降沿时，2ASK使输出波形为“零”值即可。可以通过一个按键控制信号发生器输出2FSK或是2ASK信号。
二、功能仿真波形
（一）分频
本例中数据传送速率为300kHz，要求产生两个不同的正弦信号，分别是12MHz的正弦信号和6MHz和正弦信号。由于正弦信号每周期取20个采样点，所以要求能够产生下面3个时钟信号，分别是300kHz的数据速率、12MHz的正弦信号和6MHz的正弦信号。其中的基准时钟由一个12MHz的晶振提供。设计中要求一个2分频（产生6MHz信号），然后载20分频（产生300kHz信号）共有两个分频值。
（二）m序列
m序列作为一种常用的伪随机码，显著特点是可预见性、随机特性和循环特性，最重要的是它具有良好的自相关特性，非常适于通信领域中的信号流的模拟与分析。本设计利用一种带有两个反馈抽头的三级反馈移位寄存器得到一串“1110010”循环序列，同时采取措施防止进入全“0”状态。
（三）跳变检测
在正弦波的产生中引入跳变检测，可以使每次基带码元上升沿或下降沿到来时，对应输出波形位于正弦波形的si
0处。
基带信号的跳变检测有很多方法，下图1所示为一种便于在可编程逻辑器件中实现的方法。
f（四）频率选择
选择正弦波产生器的两个输入时钟是由2：1数据选择器来实现的。一个时钟的频率为12MHz，正弦波产生器产生一个12MHz的正弦波，代表数字信号“0”；另一个时钟的频率为6MHz，产生一个6MHz的正弦波信号，代表数字信号“1”。本程序中用到3个频率：CLOCK、CLOCK1和CLOCK2。
其中，MODE表示调制方式：MODE0表示2FSK调r