基于FPGA的4ASK调制解调系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR

1.算法仿真效果

        vivado2019.2仿真结果如下：

 

设置SNR=20db

 

 

 

设置SNR=15db

 

 

 

设置SNR=10db

 

 

 

2.算法涉及理论知识概要

       在现代通信系统中，数字调制技术被广泛应用于无线通信、卫星通信以及有线通信等领域。其中，振幅键控（Amplitude Shift Keying, ASK）是一种简单的数字调制方式，通过改变载波信号的幅度来表示不同的数据位。四进制振幅键控（4-ASK）是ASK的一种扩展形式，它使用四个不同的幅度等级来传输两个比特的信息。

 

 

假设输入数据序列为d(n)，每两个比特组成一个符号。定义映射关系如下：

 

 

 

       解调的目标是从接收到的信号中恢复原始数据序列。通常采用相干解调方法，即接收端也需要产生一个与发送端相同频率和相位的本地载波信号sr​(t)=cos(2πfc​t+ϕ)。

 

 

 

       基于FPGA的4ASK调制解调系统结合了数字信号处理的灵活性与硬件实现的高效性，适用于多种通信场景。通过对调制解调原理的深入理解及FPGA平台的有效利用，可以构建出高性能且具有较强适应性的通信系统。

 

3.Verilog核心程序

 

//调制
ASK4_mod ASK4_mod_u(
.i_clk     (i_clk),
.i_rst     (i_rst),
.i_bits    (i_bits),
.o_4ask    (o_4ask)
);
    
awgns awgns_u(
    .i_clk(i_clk), 
    .i_rst(i_rst), 
    .i_SNR(i_SNR), //这个地方可以设置信噪比，数值大小从-10~50，
    .i_din(o_4ask), 
    .o_noise(),
    .o_dout(o_4ask_Rn)
    );
解调//解调//解调//解调//解调//解调//解调//解调//解调//解调//解调//解调//解调
ASK4_demod ASK4_demod_u(
.i_clk      (i_clk),
.i_rst      (i_rst),
.i_4ask     (o_4ask_Rn),
.o_de_4ask  (o_de_4ask),
.o_de_4askf (o_de_4askf),
.o_bits     (o_bits)
);
    
//error calculate
Error_Chech Error_Chech_u(
    .i_clk(i_clk), 
    .i_rst(i_rst), 
    .i_trans(i_bits), 
    .i_rec(o_bits), 
    .o_error_num(o_error_num), 
    .o_total_num(o_total_num)
    );
     
     
 
endmodule