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调制和解调是现代通信系统中发送端和接收端不可缺少的组成环节，在发送端他们负责把信息以合适的形式调制到信道中，在接收端负责把调制信号还原成基带数据流。HART通信协议规定了其物理层信号的传送方式，本文则针对HART协议两物理层(FSK物理层和C8PSK物理层)的要求来设计其调制解调芯片。
在FSK物理层调制解调芯片设计中，给出其架构设计、算法实现以及性能分析，并通过仿真和FPGA原形测试来验证其功能的正确性和性能的可靠性。设计中对DDS(直接数字频率合成)技术进行改进实现CPFSK(连续相位频移键控)调制，取得了良好的误差性能和杂散性能；在解调中利用滤波技术增大了芯片的抗干扰能力。验证表明，芯片具备了市场同类芯片的性能指标。
在C8PSK物理层调制解调芯片设计中，给出其架构设计和一些关键模块的算法，通过理论推导证明其调制和解调方案的正确性，通过算法仿真验证理论的正确性和可行性。设计中应用相干解调法来探讨C8PSK(相干8进制相移键控)解调，并对载波同步和码元同步两关键模块进行了算法的仿真验证。算法仿真表明，文中提出的设计方案是正确可行的。
本文设计的HART调制解调芯片可以作为独立的芯片在HART仪表设计中使用，也可以作为IP核组合到SOC芯片中形成功能更为强大的系统。