多通道2ASK/2FSK信号源的设计与实现

摘要：设计实现了一种以AD9959为核心的二进制数字调制信号源，该信号源采用CPCI模块化设计，可将二进制调制数据调制到射频工作频率，产生多路2ASK/2FSK信号。该文从2ASK/2FSK调制原理入手，提出了基于AD9959的二进制数字调制信号源总体框架，并着重阐述了多路2ASK/2FSK信号的实现过程。该信号源已应用于某技改项目上，实际结果表明，该信号源产生的2ASK/2FSK信号频率分辨率高、抗干扰能力强、控制参数灵活，完全满足广播通信领域的功能要求。

关键词：2ASK；2FSK；AD9959；信号源；DDS

中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）07-0257-03

Design and Implementationof Multi-channel2ASK/2FSKGenerator

XU Guo-Hong，SONG Zheng，WANG Yao-Lei

（China Research Institude of Radio Wave Propagation，Qingdao 266107，China）

Abstract：A kind of Binary Digital Modulationgenerator based on AD9959 is designed，The generator use CPCIModular design，the binary Modulation Datacould be modulated into RF directly，Multi-channel2ASK and 2FSKsignal is achieved. The article starting with2ASK/2FSKModulation Principle，System framework of Binary Digital Modulationgenerator Based on AD9959 is gived，and mainly introducesthe Implementation Process of Multi-channel2ASK/ 2FSK. The generator have been applied in a improvement project，and the experimental results showed that the generator had several advantages such as high frequency stability、strong anti-jamming、parameters flexibly，which fully meet the function requirements in the Field of Broadcasting-Communication.

Key words：2ASK；2FSK；AD9959；generator；DDS

1 概述

二进制振幅键控（2ASK）和二进制移频键控（2FSK）是数字调制技术的基础，由于其调制解调技术成熟、设备简单、误码率低和抗噪性能好等特点，至今在电子、通信、广播、导航等领域仍然有广泛的应用[[1]]。本文设计的信号源采用模块化设计方法，使用高精度的DDS和高性能的FPGA，将二进制数字调制数据通过DDS芯片直接调制到射频工作频率上，产生多路2ASK/2FSK信号。该信号源具有频率分辨率高、抗干扰能力强、参数控制灵活等优点，并且具备可扩展输出通道的功能，方便系统扩充升级。

2 信号源设计

2.1 2ASK调制原理

振幅键控是载波的振幅随着数字基带信号的变化而变化的数字调制，其频率和初始相位保持不变。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控（2ASK），这时载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”和“1”[[2]]。二进制振幅键控是数字调制中出现最早的，也是研究其他数字调制方式的基础。

一个二进制振幅键控信号时域可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的相乘[[3]]，即：

[e0t=angt-nTScosωCt]

其中，[gt]是持续时间为[Ts]的矩形脉冲，而[an]取值为“0”或“1”，现设：

[st=angt-nTS]

则，二进制振幅键控时域信号可以表示为：

[e0t=stcosωCt]

如图1所示，二进制振幅键控信号，若一个信号状态始终为零，相当于处于断开状态，此时常称为通断键控信号（OOK信号）。

4 结束语

本文提出了一种多通道2ask/2fsk信号源的设计方法，对2ASK和2FSK调制原理进行了阐述，并给出了信号源总体框架和具体实现方法。该2ASK/2FSK信号源设计合理、结构简单、易于实施，能够方便地实现多通道2ASK/2FSK信号，输出波形质量良好，目前该信号源已经成功应用于某技改项目，效果良好。

参考文献：

[1] 金泽，刘泽良，陈家愈.基于FPGA的FSK信号的设计与实现[J].中国通信，2010（1）：71-72.

[2] 付国兰，刘晓山，刘正奇.基于虚拟仪器的2ASK数字通信系统仿真设计[J].实验科学与技术，2014（12）：4-7.

FU Guo-lan， LIU Xiao-shan， LIU Zheng-qi.Simulation Design of 2ASK Digital Communication System Based on Virtual Instrument[J].Experiment Science and Technology，2014（12）：4-7.

[3] 樊昌信，张甫翊，徐炳祥，等.通信原理[M].长沙：国防工业出版社，2005.

[4] 吴国增，李荣强，赵安邦.基于VHDL语言的2FSK信号发生器设计[J].电子元器件应用，2006（8）：87-90.

[5] 宋征，许国宏，李星.基于AD9959的高精度多通道雷达信号源设计[J].电子设计工程，2012（17）：95-97.

SONG Zheng，XU Guo-hong，LI Xing.Design of high-precision and multi-channel radar generator based on AD9959 [J].Electronic Design Engineering，2012（17）：95-97.

[6] Analog Devices Inc.4-Channel 500 MSPS DDSwith 10-Bit DACs ad9959[Z].2005.