张华亮+酒乐

摘 要

本文根据2FSK调制解调的工作原理，提出了一种基于FPGA 芯片的2FSK调制解调器的设计方法。该方法采用频率选择法实现调制器设计，非相干解调法实现解调器设计。同时利用VHDL语言在Xilinx公司的Spartan-6系列芯片上进行实现。经过实际工程验证，该方法满足系统要求，具有较高的通用性和可靠性。

【关键词】2FSK 频移键控 调制 解调 系统

1 引言

FSK频移键控（FSK-Frequency Shift Keying）是一种用数字信号去调制载波频率的调制方式，是信息传输中使用较早的一种调制方式，具有实现方法简单，并且解调不须恢复本地载波、可以异步传输、抗噪声和抗衰落性能强等特点。在中低速数据传输，特别是在衰落信道数据传输中，有着广泛的应用。

针对传统用硬件实现2FSK调制解调的方法，特别是相干解调需要提取载波，设备相对复杂、成本较高的特点，本文重点研究了基于FPGA 芯片的非相干调制解调系统。通过ISE软件平台，进行硬件描述语言的设计，提出了一种2FSK调制解调系统的设计及实现方法。

2 2FSK数字调制解调原理

2FSK 也称为二进制频移键控。二进制频移键控信号码元的“1”和“0”分别用两个不同频率的正弦波来传送，其振幅和初始相位不变。可表示为。

上式中假设码元的初始相位分别θ1和θ2；ω1=2πf1和ω2=2πf2为两个不同频率码元的角频率。

2FSK信号的产生有两种方式：

（1）频率选择法；

（2） 载波调频法。

频率选择法是用基带脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行开关选通。载波调频法采用调频电路来实现，将码元调制到不同的载波频率上，使其输出不同频率的码元信号。……