該數據采集與傳輸系統以89C51 及89C2051 為核心，由數據采集模塊、調制解調模塊、模擬信道、測試碼發生器、噪聲模擬器、結果顯示模塊等構成。在本方案中僅使用通用元器件就較好的實現了題目要求的各項指標。其中調制解調模塊、噪聲模擬器分別采用單片機和可編程邏輯器件實現。本數據采集與傳輸系統既可對8 路數據進行輪檢，也可設置為對一路數據單獨監控。本系統硬件設計應用了EDA工具，軟件設計采用了模塊化的編程方法。傳輸碼元速率為16kHz～48kHz 的二進制數據流。另外，還使用了“1”：“01”、“0”：“10”的Manchester 編碼方法使數據流的數據位減少，從而提高傳輸速率。

　　首先，我們分析一下信道與信噪比情況。本題中碼元傳輸速率為16k 波特，而信號被限定在30k～50kHz 的范圍內，屬于典型的窄帶高速率數字通信。而信噪比情況相對較好。這是因為信號帶寬僅為20kHz，而噪聲近似為0～43kHz（ 1/Ts X45%）的窄帶白噪聲，這樣即使在信號和噪聲幅度比值為1：1 的情況下，帶內的噪聲功率仍然比較小，所以系統具有較高的信噪比。

　　方案一：

　　常用的數字調制系統有：ASK、FSK、PSK 等。其中FSK 具有較強的抗干擾能力，但其要求的的帶寬最寬，頻帶利用率最低，所以首先排除。ASK 理論上雖然可行，但在本題目中，由于一個碼元內只包括約兩個周期的載波，所以采用包絡檢波法難以解調，也不可行。另外，對于本題目，還可以考慮采用基帶編碼的方法進行傳輸，如HDB3 碼，但這種編碼方法其抗干擾能力較差，因此也不太適合。

　　方案二：

　　PSK調制方式具有較強的抗干擾能力，同時其調制帶寬相對也比較窄，因此我們考慮采用這種調制方式。為了簡化系統，在實際實現時，我們采用了方波作為載波的PSK 調制方式。當要求的數據傳輸速率較低（≤24kbps）時，對原始數據處理的方法如下：

　　“1”用“1010”（0 相位兩個周期的方波）表示；

　　“0”用“0101”（π相位兩個周期的方波）表示。

　　上述調制方法能傳輸的最大碼元速率為24kbps，當要求的數據傳輸速率大于24kbps 時，對原始數據處理的方法如下：

　　“1”用“10”（0 相位一個周期的方波）表示；

　　“0”用“01”（π相位一個周期的方波）表示。

　　同時我們為了避免PSK 調制方式復雜的載波提取電路的設計，在具體設計時采用了異步傳輸和軟件解調相結合的解調方法，即：首先利用異步傳輸的起始位，確定數據的初始相位，避免了PSK 解調時相位的隨機性；然后利用簡單的軟件判決進行數據的解調。這樣做有以下優點：