调幅解调电路的设计.(DOC)
调
幅
解
调
电
路
的
设
计
——高频电子线路期末设计
小组成员：彭银虎 200740620134
宋伟男 200740620138
王海燕 200740620144
杨静 200740620156
一、调幅解调电路的设计
任务：
1）.明确系统的设计任务要求，合理选择设计方案及参数计算；
2）.利用Protel99SE进行仿真设计；；
3）.画出电路图、波形图、频率特性图。
1．基本原理
（1）振幅调制
调幅指的是用需要传送的信息（低频调制信号）去控制高频载波的振幅，使其随调制信号线性变化。
若设载波为u c(t)=Ucmcosωc t, 调制信号为单频信号，即uΩ(t)=UΩmcosΩt, 则普通调幅信号为：
u AM(t)= (U cm+kUΩm cos Ωt)cosωc t=U cm(1+M a cosΩt)cosωc t
其中M a=kaUΩm/Ucm为调幅指数（调幅度），ka为比例系数。普通调幅波的波形和频谱图如图（1）所示。
因为载波不包含信息，为了减小不必要的功率浪费，可以只发射上下边频，而不发射载波，称为抑制载波的双边带调幅信号，用DSB表示。
设载波为u c(t)=U cm cosωc t, 单频调制信号为uΩ(t)=Uωm cosΩt(Ω〈〈ωc), 则双边带调幅信号为:
u DSB(t)=kuΩ(t)u c(t)=kUΩm U cm cosΩtcosωc t
= 错误！未找到引用源。［cos (ωc+Ω)t+cos (ωc-Ω)t］
其中k为比例系数。
可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信号带宽的两倍。图（2）显示了单频调制双边带调幅信号的有关波形与频谱图。
需要注意的是, 双边带调幅信号不仅其包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。可以看出, 在调制信号正半周, cosΩt为正值, 双边带调幅信号u DSB(t)与载波信号u c(t)同相；在调制信号负半周, cosΩt为负值, u DSB(t)与u c(t)反相。所以, 在正负半周交界处, u DSB(t)有180°相位突变。另外，双边带调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的，为2Fmax。
因为双边带信号不包含载波，所以发送的全部功率都载有信息，功率有效利用率高。因此在本设计中，调幅模块我们采用的是抑制载波的双边带调幅信号。
（2）调幅信号的解调
调幅信号的解调是振幅调制的相反过程，是从已调高频信号中恢复调制信号，通常将这种调制称为检波。完成这种解调的电路称为振幅检波器。检波电路有包络检波和同步检波。本设计采用同步检波方式。
双边带调幅波中不含载波分量，用相乘器进行检波时，需要在接收端产生一个载波。图（3）所示为双边带调幅波的相乘检波电路方框图。
设输入为单频调制的双边带信号
us(t)= U s cosΩtcosωc t (Ω〈〈ωc)
并假设本机载波信号与原载波信号同频不同相，即有相差φ，则
uL(t)=ULcos(ωc t+φ)
相乘器的输出信号
u’o(t)=KmUsU L cosΩt cosωc tcos(ωc t+φ)
=0.5KmUsU L cosΩt[cosφ+ cos(2ωc t+φ)]
有用分量为u’1(t)=0.5KmUsU L cosφcosΩt
无用分量为
u’ ’1(t)=0.5KmUsU L cosΩt cos(2ωc t+φ)
=0.5KmUsU L cos[（2ωc-Ω）t+φ]+ 0.5KmUsU L cos[（2ωc+Ω）t+φ] 由上式可知，相乘器输出的无用分量的频率为2ωc±Ω，故滤波器对有用频率分量的传输系数应尽可能大，对无用频率分量2ωc±Ω的传输系数应尽可能小。设滤波器对有用品频率分量Ω的传输系数为Kf,则整个检波器输出的有用信号为uo(t) =KFu’1(t)=0.5KfKmUsU L cosφcosΩt
uo(t)与us(t)的幅度之比，即为检波器传输系数Kd。且由以上公式可得
Kd＝0.5KfKmU L cosφ
由上式可以看出，为了增大检波器的传输系数，对恢复的载波，也称本机振荡电压的要求是：
①幅度U L应尽可能大，但不应超过相乘器的最大容许输入电压。
②本机振荡电压不但应与原载波电压同频，而且应同相。因为φ＝0时，
cosφ＝1，达最大值，相应地Kd也达到最大的可能值。故此种相乘检波又
称同步检波或相干检波。低通滤波器的上截至频率应低于2倍高频载波频率，而高于最高调制频率。 2．电路设计与仿真
1）芯片MC1596介绍
MC1596是单片集成模拟乘法器，以实现输出电压为两个输入电压的线性积。它以双差分电路为基础, 在Y 输入通道加入了反馈电阻, 故Y 通道输入电压动态范围较大, X 通道输入电压动态范围很小。如下图是MC1596内部电路图。
R9500
R10500
R11500
Q1
BJT_NP N_4T_VIRTUAL
Q22N6772
Q32N6772Q4
2N6772
Q5
2N6772
Q62N6772
Q7
2N6772
Q8
2N6772
D6
RGP 10A
11
8
4
3
2
6
9
8
74
13
2
5
10
10
7
VDD
6
12
5
9
1
Uy+Uy-
Ux+
Ux-
MC1596内部结构图
MC1596工作频率高, 常用作调制、 解调和混频, 通常X 通道作为载波或本振的输入端, 而调制信号或已调波信号从Y 通道输入。当X 通道输入是小信号(小
于26 mV)时, 输出信号是X、Y通道输入信号的线性乘积。
下表给出了MC1596的参数典型值。
参数MC1596
电源电压V+=12V,V- = -8V
输入电压动态范围-26mV≤ux≤26Mv -4V≤uy≤4V
输出电压动态范围±4V
3dB带宽300MHZ
MC1596平衡调幅电路
设载波信号Uc（t）＝Ucmcosw c t，Ucm≥2KT/q，是大信号输入。根据双曲线正切函数的特性，在大信号条件下具有开关函数的形式
当-π/2 当π/2 上式的傅立叶展开式为 th错误！未找到引用源。＝4/πcosw c t—4/3πcos3w c t+4/5πcos5w c t+... 因为在2与3端加了反馈电阻RY=1KΩ，对于输入调制信号U Ω＝U mcosΩt可扩大线性范围。输出电流i=i1-i2为 i=错误！未找到引用源。UΩ(t) th错误！未找到引用源。若在输出端加入一个中心频率为wc ，带宽为2Ω带通滤波器，则取出的差值电流为 Δi=错误！未找到引用源。UΩmcosΩt×cosw c t 从图可以看出,电路采用了单端输出方式。集电极电阻Rc对电流取样，可得 单端输出时的uoM为 uoM=0.5ΔiRc=错误！未找到引用源。UΩ(t) th错误！未找到引用源。 若带通滤波器带内电压传输系数为ABP,则经带通滤波器后输出电压 Uo=ABP错误！未找到引用源。UΩmcosΩt×cosw c t 这是一个抑制载波的双边带调幅波. 图中Rw是载波调零电位器,其作用是调节MC1596的4和1端的直流电位差为零,确保输出为抑制载波的双边带调幅波.如果4和1端的直流电位差不为零,则有载波分量输出,相当于输出为普通调幅波。 如下图为振幅调制部分的电路图，其中： 调制信号V2＝3cos(2π×20）V 载波信号V1= 6cos(2π×1000)V 2）。电路设计部分 （1）幅度调制电路 调制信号：V2＝3cos(2Π×20）V 载波信号：V1= 6cos(2Π×1000)V C 10.1u F R 11k R 23.9k R 3 1k R 451 R 53.9k C 2 0.1u F C 3 0.1u F R 651 R 7 51 R 8 10k R 9500 R 10 500 R 11500 R 121k Q 1 B J T _N P N _4T _V I R T U A L 13 V 1 6 V 1000 H z 0D e g R 146.8k R 1510k R 13K e y = 0 47k 50% V 2 3 V 20 H z 0D e g 20 210 V C C 12V V C C V D D -8V V D D Q 2 2N 6772 Q 32N 6772Q 42N 6772Q 5 2N 6772 Q 62N 6772 Q 7 2N 6772 Q 8 2N 6772 3 6 19 109 54 12 7 11 8 C 410u F 22 D 6 R G P 10A 1715 X S C 2 A B G T X S C 1 A B G T 10 X S C 3 A B G T 14 2 R 9500 R 10 500 R 11500 Q 1 B J T _N P N _4T _V I R T U A L Q 2 2N 6772 Q 32N 6772Q 4 2N 6772Q 52N 6772 Q 6 2N 6772 Q 7 2N 6772 Q 8 2N 6772 32 28 2726 R 13k R 2 1k R 31k R 4 51k R 51k R 6 3k R 7 10k R 8 1k R 12100 R 13 3k R 14 20 C 11u F C 20.005u F C 3 0.1u F C 4 0.1u F C 5 0.1u F C 6 1u F C 70.005u F C 80.005u F 31 30 V C C 12V 2 51 4 25 00 V C C 7 X S C 1 A B G T 8 9 03D 6R G P 10A 610 C 10.1u F R 1 1k R 23.9k R 3 1k R 4 51 R 53.9k C 2 0.1u F C 30.1u F R 651 R 751 R 8 10k R 9500 R 10 500 R 11500 R 121k Q 1 B J T _N P N _4T _V I R T U A L V 16 V 1000 H z 0D e g R 146.8k R 1510k R 13K e y = S p a c e 51k 50% V 2 3 V 20 H z 0D e g V C C 12V V D D -8V Q 2 2N 6772 Q 3 2N 6772 Q 4 2N 6772 Q 5 2N 6772 Q 6 2N 6772 Q 7 2N 6772 Q 82N 6772 C 410u F 4 17 16 1514 13 18 12 11 109 V D D V C C 6 5 00 R 16500 R 17 500 R 18500 Q 9 B J T _N P N _4T _V I R T U A L Q 102N 6772 Q 11 2N 6772Q 122N 6772 Q 13 2N 6772 Q 142N 6772 Q 15 2N 6772 Q 162N 6772 R 193k R 20 1k R 211k R 22 51k R 231k R 24 3k R 25 10k R 26 1k R 27100 R 28 3k R 2920 C 5 1u F C 60.005u F C 70.1u F C 8 0.1u F C 9 0.1u F C 10 1u F C 110.005u F C 120.005u F V C C 12V 28 35 34 V C C 32 31 30 29 27 26 25 24 23 2221 X S C 1 A B G T 019 X S C 2 A B G T X S C 3 A B G T 36 18 D 6R G P 10A 7 2 D 1R G P 10A 33 20 X S C 4 A B G T 3 3）。相关仿真波形图 调制信号 载波信号 调幅波 解调波 参考资料： 《高频电子线路》胡宴如，耿苏燕主编高等教育出版社 二、心得体会 从3月8日到6月21日，我们进行了为期十五周的高频电子线路课程设计。通过这次课程设计，我们拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。 这次设计以四人为小组完成，设计的目的是在于通过理论与实际的结合，提高观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。 作为整个电子信息科学与技术学习体系的有机组成部分，课程设计虽然安排在每周一晚上进行，但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。 对我们专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。在两个星期的课程设计之后，我觉得不仅实际动手能力有所提高，更重要的是懂得设计流程，从开始设计思路，到实现，到纠正完善，再到最后设计论文的撰写，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。 在设计的过程中我遇到很多困难，例如multisim软件的学习，资料的查找，后来从它的性能开始了解，4个设计各个击破，到最后终于完成了这次的期末课程设计。 总而言之，通过这次课程设计，我们获得了很多，但学海无涯，我们还得一如既往的努力踏实的学习，只有这样才能成为合格的人才。 调制信号原理 AM、DSB、SSB信号的调制 班级：信息工程（实验班）班号：05911101 姓名：张俭伟学号：1120111524 一、为什么要调制信号 由讯号源所产生的讯号不一定适合直接在传输介质中传送，为了达到目的，不直接将讯号发射出去，而依原讯号产生一个不同波形的讯号，再将此讯号传送于通讯介质中。将原始讯号转换成更适合传输介质的发射讯号，藉以提高传输效率的程序，即所谓调制 （Modulation ）。换句话说调变是将一较低频的调制讯号（Modulating Signal），和一高频的载波（Carrier）做某种方式的结合，再将其传送。调变的技术通常应用在通讯用途上。 为何要调制呢？ （I）调制可使讯号易于传送 无线电传输中，信号波长和天线长度成正比。通常天线大小是波长的十分之一或更大，一般低频讯号的波长对合理的天线长度来说太大了（波长＝光速/频率）。以人声为例，人声频率大多为100Hz~3000Hz，对应的波长则是100km~3000km，这种天线不可能制造。而1MHz的波，波长300m，这样一来天线长度为30m，是合理的天线长度。于是我们将低频讯号来调制高频载波，使讯号频谱转移至载波频率，使其有较小波长。 （II）调制可增加通信效率 若广播电台讯号完全没处理过就传出来，所有的讯号将会挤在一起互相干扰，因为大家的频率范围都差不多，若一次只传送一个电台的讯号，又相当浪费，因为整个可利用的频率范围远远超过一个电台的讯号带宽。我们可用不同频率的载波来调制，使各广播电台讯号不互相干扰，在接收端使用滤波器选择要收听的电台。 （III）调制可避免噪声和干扰 通信理论的一个主要重点是：减低噪声的影响。因为通信距离都有相当长度，所以接收 到的讯号和发射端的讯号比起来，经过衰减的接收讯号将小得多；若讯号完全没处理过，接收讯号大小和杂音比起来差不多，而使欲传递的讯息很难了解。 一般最常见的调变方式，有调幅AM（Amplitude Modulation）和调频FM（Frequency Modulation）。 二、调制原理 1、基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变 化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM) 三种。解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为载波）的幅度，是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。在振幅调制中， 根据所输出已调波信号频谱分量的不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）、抑制载波的单边带调幅（SSB）等。AM的载波振幅随调制信号大小线性变化。DSB是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波，保留携带有用信息的两个边带。SSB是在双边带调幅的基础上，去掉一个边带，只传输一个边带的调制方式。它们的主要区别是产生的方法和频谱的结构不同。 2、数学表达 2-1、AM信号的数学表达式 AM信号是载波信号振幅在Vm0上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号，表达式如下： vo(t)Vm0kau(t)coswct（1） 由表达式（1）可知，在数学上，调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘器组成，如图1所示。图中，AM为相乘器的乘积常数，A为相加器的加权系数，且A k,AMAVcm ka 图1 普通调幅（AM）电路的组成模型 设调制信号为： u(t)=Ec U Mcos t 载波电压为： uc(t)UcMcoswct 上两式相乘为普通振幅调制信号： us(t)K(EC UcMcos t）UcMcoswct =KUcM(EC+U Mcos t)coswct =KUcMEc(1Macos t)coswct =US(1Macos t)coswct（2） 式中,Ma U MC称为调幅系数(或调制指数) ，其中0＜Ma≤1。而当Ma＞1时，在t 附近，uc(t)变为负值，它的包uc (t)络已不能反映调制信号的变化而造成失真，通常将这种失真成为过调幅失真，此种现象是要尽量避免的。 2-2、DSB信号的数学表达 抑制掉调幅信号频谱结构中无用的载频分量，仅传输两个边频的调制方式成为抑制载波的双边带调制，简称双边带调制，并表示为： u0(t)kau(t)coswct 显然，它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在 这样，当调制信号u(t)进入负半周时，Vm0上下按调制信号规律变化。uo(t)就变为负值。表明载波电压产生1800相移。 0u(t)180因而当自正值或负值通过零值变化时，双边带调制信号波形均将出现的相移突变。双边带调制信号的包络已不再反映u(t)的变化，但它仍保持频谱搬移的特性，因而仍是振幅调制波的一种，并可用相乘器作为双边带调制电路的组成模型，如图中AMVcm ka。 图9双边带调制信号组成模型 2-3、SSB的数学表达 单边带调制（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中，直接将 一个边带抵消而成的。单频调制时， SSB信号的表达式为： 取上边带： 取下边带：uDSB(t)ku uc uSSB(t)Ucos(C)t uSSB(t)Ucos(C)t U U UC 三、调制方法 1、AM信号的调制电路 在Multisim仿真电路窗口中创建如图3.1.2所示的由乘法器(K=1)组成的普通调幅(AM)电路，在该电路中，直流电压源Ec(图中V4)和低频调制信号U(t) (图中V2)分别加到乘法Uc(t) (图中器A1的X输入端口，高频载波信号电压V1)加到乘法器的Y输入端口。将示波 器的A、B通道分别加到乘法器的X输入端口、模拟加法器的输出端口，其构成如下图所示： 2、DSB信号的调制 在Multisim仿真电路窗口中创建如下图所示的电路，其中由高频载波信号 低频调制信号u(t) (uc(t) (V13)、V9)及乘法器(K=0.1)A3组成抑制载波双边带调幅电路；由模拟乘法器 uc(t)(V14)和乘法器(K=0.1)A4组成抑制载波双边带解调电A1输出电压u(t)、本机载波信号 路,其目的是从抑制载波双边带调幅波中检出调制信号u(t)。 3、SSB信号的调制 采用移向法产生SSB信号。 3-1、移向法原理 移相法是利用移项网络，对载波和调制信号进行适当的相移，以便在相加过程中将其中的一个边带抵消而获得SSB信号，图1为SSB调制信号的原理框图，图中，两个调制器相同，但输入信号不同。调制器B的输入信号是移项90度的载频和调制信号；调制信号的输入没有相移。两个分量 相加时为下边带信号，两个分量相减时为上边带信号。 3-2、电路示意图 在Multisim仿真电路窗口中创建如下图16所示的电路，其中由高频载波信号 (uc(t) V13)、低频调制信号u(t) (V9)及乘法器(K=0.1)A3 组成抑制载波双边带调幅电路 ?(t)sin(t)f(t)cos(ct)；由模拟积分器和乘法器(K=0.2)A2组成相移90.度fc。两者通过模拟加法器相加后，模拟出单边带调幅（SSB）信号。 东北大学分校电子信息系 综合课程设计 基于Multisim的调幅电路的仿真 专业名称电子信息工程 班级学号5081411 学生曹翔 指导教师王芬芬 设计时间2011/6/22 基于Multisim的调幅电路的仿真 1.前言 信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。 AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率，所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。 论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。同时加强了团队合作意识，培养分析问题、解决问题的综合能力。 本次综合课设于2011年6月20日着手准备。我团队四人：曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作，利用两天时间完成对设计题目的认识与了解，用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。 2.基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相[1]。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为 摘要 单边带调制由于占用更窄的频带和更高的频带利用率，在通信系统中得到更广泛的应用，本文简单介绍了相移法实现单边带调制以及同步检波电路原理及设计方法，并以multisim 为工具，对调制解调解调系统进行仿真，同时对仿真结果进行分析。学会设计电路，进一步掌握所学单元电路及在基础培养自己分析、应用其他单元电路的能力。 关键字：单边带；调制；解调；Multisim；仿真 一、调制与解调的概述 (3) 二、SSB信号的产生及过程分析 (3) 1、SSB信号的产生 (3) （1）滤波法产生单边带信号 (3) （2）相移法产生单边带信号 (4) 2、相移法产生单边带信号的过程分析 (5) （1）移相电路 (5) (2) 模拟乘法器 (6) （3）同相求和电路 (8) 3、单边带调制仿真及过程分析 (9) （1）Multisim简介 (9) （2）仿真及分析 (9) 三、SSB信号解调的原理及过程分析 (11) 1、SSB信号解调电路的设计方法 (11) 2、低通滤波器 (12) 3、SSB信号的仿真、分析 (13) 四、SSB信号的产生及解调总体分析 (14) 五、总结 (16) 参考文献： (17) 一、调制与解调的概述 所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程，在无线通信及其他大多数场合，调制都是指载波调制，即用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一或某几个参数随着调制信号的规律而变化。幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波。 通信系统中之所以要用到载波调制，是为了实现几个目标：一，在无线传输中，信号是以电磁波的形式通过天线辐射到空间的.为了获得较高的辐射效率，天线的尺寸必须与发射信号波长相比拟。而基带信号包含的较低频率波长较长，致使天线过长而难以实现。但若通过调整，把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上，使已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配，这样就可以提高传输性能，以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。第二，把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。第三，扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。因此，调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。采用什么样的调制方式将直接影响着通信系统的性能。 解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中，发送端用所欲传送的消息对载波进行调制，产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用，这就是解调。调幅波的解调调幅的逆过程，即从调幅信号的取出调制信号，通常称之为检波。 二、SSB信号的产生及过程分析 1、SSB信号的产生 单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。 （1）滤波法产生单边带信号 产生SSB信号最直接的方法是让DSB信号通过一个单边带滤波器，保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。这种方法称为滤波法，它是最简单也是最常用的方法。 图1 单边带信号的滤波法形成 高频电子线路 振幅调制电路(AM,DSB,SSB)调制与解调 目录 摘要 (3) 引言 (4) 原理说明 (5) 实验分析 (10) 总结 (20) 参考文献 (21) 摘要 解调是调制的逆过程，它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说，解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说，解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。而在在实际应用当中大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的，而采用仿真实验，可以大大降低实验成本。在实际通信中，很多信道都不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓正弦载波调制。利用仿真软件对系统进行仿真可以弥补真实的实验设备所不能满足的条件，减少实验成本。 引言 调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。 振幅调制的方法分为包络检波和同步检波，本文选用乘积型同步检波。 原理说明 AM 调制与解调 首先讨论单频信号的调制情况。如果设单频调制信号 ，载 波 ,那么调幅信号（已调波）可表示为 式中，为已调波的瞬时振幅值。由于调幅信号的瞬时振幅与调制信号成线性关系，即 有 = 由以上两式可得 包络检波是指检波器的输出电压直接反应输入高频调幅波包络变化规律的一种检波方式。由于AM 信号的包络与调制信号成正比，因此包络检波只适用与AM 波的解调，其原理方框图如图1： 图1 包络检波器的输入信号为振幅调制信号,其频谱由载频和 边频，组成，载频与上下边频之差就是。因而它含有调制信号的信息。 非线性电路 低通滤波器 FM 调制/解调电路的设计 摘要：本设计根据锁相环原理，通过两片CD4046搭接基本电路来实现FM 调制/解调电路的设计，将调制电路的输出信号作为解调电路的输入信号，最终实现信号的调制解调。原理分析，我们得到的载波信号的电压P P V -大于3V ，最大频率偏移m f ?≥5KHz ，解调电路输出的FM 调制信号的电压P P V -大于200mV 可以看出我们的具体设计符合设计指标。 关键词：锁相环、调制、解调、滤波器 一、概述 FM 调制电路将代表不同信息的信号频率，搬移到频率较高的频段，以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM 解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率搬移到原信号所处的频段。锁相环是一种相位负反馈的自动相位控制电路，它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域它是通过比较输入信号的相位和压控振荡器输出信号的相位，取出与这两个信号的相位差成正比的电压，并将该电压该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率，以达到输出信号的频率与输入信号的频率相等的目的。锁相环主要由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三部分组成。调制电路还需要另设计一个高频信号放大器和加法器。解调电路需要设计一个低通滤波器，来取出解调信号。 技术指标： 1．载波频率fc=46.5KHz,载波信号的电压Vp-p ≥3V ； 2．FM 调频信号的电压Vp-p ≥6V ，最大频率偏移?fm ≥5KHz ； 3．解调电路输出的FM 调制信号的电压Vp-p ≥200mV 。 二、方案设计与分析 调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率，即使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调（也称频率检波或鉴频）。 本实验是用CD4046数字集成锁相环（PLL ）来实现调频/解调（鉴频）的。 1.FM 调频电路原理图（如图1所示） 将调制信号加到压控振荡器（VCO ）的控制端，使压控振荡器得输出频率（在自 第五章模拟调制系统 知识结构-调制的基本概念和作用、分类 -幅度调制的主要类型，及各自的调制解调方法、波形、 频谱、带宽、及抗噪声性能 -角度调制的主要类型，及各自的调制解调方法、功率、 带宽、及抗噪声性能 教学目的-了解模拟调制及其解调的原理和系统的抗噪声性能 -掌握各种已调信号的时域波形和频谱结构，系统的抗噪 声性能 -了解一些常用的调制解调芯片 教学重点-信噪比增益 -已调信号表达式的写法及分析、波形画法及分析 -卡森公式 教学难点-信噪比增益 -角度调制中最大频偏的概念和计算 教学方法及课时-多媒体授课（6学时）（3个单元） 作业-5-4，5-7，5-9，5-16，5-18 备注（在上课之前最好让学生复习一下“高频电路”中相关内容） AM和DSB在高频电路中如果已经讲的比较细，此处可略 讲。 单元七（2学时） §5.1 引言（调制的作用和分类） 知识要点：调制的过程、作用、分类 我们在第一章已经学过了模拟通信系统和数字频带通信系统的模型。从模型图中可以看出，它们都需要进行“调制”。那么什么是调制？为什么要进行调制？调制有哪些分类呢？我们下面逐一介绍。 §5.1.1 调制的概念（过程） 所谓调制，就是在发送端将要传送的信号附加在高频振荡信号上，也就是使高频振荡信号的某一个或几个参数随基带信号的变化而变化。其中要发送的基带信号又称“调制信号”；高频振荡信号又称“被调制信号”。 §5.1.2 调制的作用 调制的主要作用有三个： 1、将基带信号转化成利于在信道中传输的信号； 2、改善信号传输的性能（如FM具有较好的信噪比性能） 3、可实现信道复用，提高频带利用率。 §5.1.3 调制的分类 分2大类：正弦波调制、脉冲调制 正弦波调制又可分为模拟调制和数字调制。其中模拟调制又分调幅和调角2类，这是我们本章的主要内容。 §5.2 幅度调制与解调 知识要点：AM DSB SSB VSB的原理及波形频谱的画法带宽计算 §5.2.1 幅度调制的一般模型 AM调制解调电路的设计仿真与实现 1.Proteus 软件简介 Proteus软件是英国LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。 Proteus软件具有4大功能模块：智能原理图设计、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能、实用的PCB设计平台。由于Proteus软件界面直观、操作方便、仿真测试和分析功能强大，因此非常适合电子类课程的课堂教学和实践教学，是一种相当好的电子技术实训工具，同时也是学生和电子设计开发人员进行电路仿真分析的重要手段。 Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是： （1）原理布图 （2）PCB自动或人工布线 （3）SPICE电路仿真 革命性的特点 （1）互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。 （2）仿真处理器及其外围电路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。 本次Proteus课程设计实现AM调制解调电路的原理图绘制以及电路的仿真。运用由三极管组成的乘法器调制出AM信号，再经非线性元件二极管与电容等组成的包络检波电路解调得到解调信号。 目录 第一章前言 (1) 第二章设计说明 (2) 2.1整体功能 (2) 2.2系统结构 (2) 2.3设计条件需求 (2) 第三章单元电路设计 (4) 3.1电源电路设计 (4) 3.2信号发生电路设计 (4) 3.3调制解调电路设计 (5) 3.4整体电路图 (6) 3.5整机原件清单 (7) 第四章调试 (8) 第五章心得体会 (10) 第六章参考文献 (11) 附录 (12) 第一章前言 调制主要应用于广播、语音通信领域。调制就是对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中，发送端用所欲传送的消息对载波进行调制，产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用，这就是解调。 调制解调器是由调制器和解调器两部分组成。目前调制解调器主要有两种：内置式和外置式。 调制解调器的一个重要性能参数是传输速率，目前市面上28.8K、33.6K 和56K的调制解调器都有，而且56K的调制解调器已经成为市场的主流产品。但由于国内通信线路的限制，以及用户太多、国际出口太少的缘故，平时使用很难达到上述速率。 本设计是设计出调制放大解调设计电路。通过产生正弦波，进行与高频波相乘，再解调出来，经过滤波，去掉杂波后，完成信号的恢复。 二○一二～二○一三学年第二学期 电子信息工程系 课程设计计划书 班级： 课程名称： 学时学分： 姓名： 学号： 指导教师： 二○一三年六月一日 一、课程设计目的： 通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。 二、课程设计时间安排： 课程设计时间为第一周。首先查找资料，掌握系统原理，熟悉仿真软件，然后编写程序或构建仿真结构模型，最后调试运行并分析仿真结果。 三、课程设计内容及要求： 1 设计任务与要求 1.1 设计要求 （1）学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证； （2）学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法，学会使用这软件解决实际系统出现的问题； （3）通过系统仿真加深对通信课程理论的理解，拓展知识面，激发学习和研究的兴趣；（4）用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统； 1.2设计任务 根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统，具体要求如下； （1）信源：产生二进制随机比特流，数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形； （2）调制：采用二进制频移键控（2FSK）对数字基带信号进行调制，使用键控法产生2FSK 信号； （3）信道：属于加性高斯信道； （4）解调：采用相干解调； （5）性能分析：仿真出该数字传输系统的性能指标，即该系统的误码率，并画出SNR（信噪比）和误码率的曲线图； 2 方案设计与论证 频移键控是利用载波的频率来传递数字信号，在2FSK 中，载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化，频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK 中，载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为： { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见。2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成： )cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ 1 1 1 1 t ak s 1(t) cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t +θn )cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号 t t t t t t 2.1 2FSK 数字系统的调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图： AM 调制与解调电路设计 一．设计要求：设计AM 调制和解调电路 调制信号为：()1S 3cos 272103cos164t V tV ππ=?+=???? 载波信号：()2S 6 cos 2107210 6 cos1640t V tV ππ=??+=???? 二．设计内容：本题采用普通调幅方式，解调电路采用包络检波方法； 调幅电路采用丙类功放电路，集电极调制； 检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。 1．AM 调幅电路设计： (1).参数计算： ()6cos1640c u t tV π=载波为， ()3cos164t tV πΩ=调制信号为u 则普通调幅信号为am cm U U [1cos164]cos1640a M t t ππ=+ 其中调幅指数 0.5a M = 最终调幅信号为 am U 6[10.5cos164]cos1640t t ππ=+ 为了让三极管处在过压状态cc U 的取值不能过大，本题设为6v 其中选频网络参数为 21 LC c ω= c 1640ωπ= L 200H,C 188F 1BB V μμ===另U (2).调幅电路如下图所示： 调幅波形如下： 可知调幅信号与包络线基本匹配 2.检波电路设计： 参数计算： 取10L R k =Ω 1.电容 C 对载频信号近似短路，故应有1 c RC ω ,取 ()510/10/0.00194c c RC ωω== 2．为避免惰性失真，有m a x /0.00336 a RC M Ω= ,取0.0022,1RC R k C F μ==Ω=，则 3．设 11212250.2,,330, 1.6566 R R R R R R R k R ====Ω=Ω则。因此， 4．c C 的取值应使低频调制信号能有效地耦合到L R 上，即满足min 1 c L C R Ω ，取 4.7c C F μ= 3.调制解调电路如下图所示： o am U U 与波形为： o L U U 与解调信号的波形为： 课程设计 通信原理 课程设计报告 班级：通信13-4班 姓名：郭娟 学号：1306030405 指导教师：林森 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系 通信原理课程设计 2ASK调制及相干解调电路设计 摘要 这次的课程设计我做的是2ASK的调制与相干解调设计，并通过仿真平台MATLAB/simulink搭建仿真电路进行仿真。通过查阅资料，我设计了两种电路，分别是理想情况下的和加入高斯白噪声情况下的2ASK调制与相干解调。在设计中，先通过原理图画出电路图形，再在Simulink里调用相应的模块进行仿真电路的搭建。通过观察仿真结果，对输入信号与输出信号的比较，可以确定该设计的电路可以较为成功的完成设计目的。 关键词MATLAB/simulink；2ASK；调制；相干解调；高斯白噪声 2ASK调制与相干解调电路设计 目录 摘要 (1) 前言 (3) 设计要求 (3) 1.概述 (4) 1.1 二进制振幅键控的基本原理 (4) 1.1.1 基本原理 (4) 1.1.2 2ASK/OOK产生方法 (5) 1.1.3 2ASK解调方法 (6) 2 .基于simulink的2ASK的系统仿真 (6) 2.1 2ASK调制与解调 (6) 2.1.1 仿真模型建立 (7) 2.1.2 参数设定 (7) 2.1.3 各阶段波形观察 (10) 2.2 加入高斯白噪声的2ASK调制与解调 (13) 2.2.1 仿真模型建立 (13) 2.2.2 参数设置 (13) 2.2.3 各阶段波形 (15) 3.总结分析 (18) 参考文献 (18) 通信原理课程设计 前言 数字信号的传输方式分为基带传输（baseband transmission）和带通传输（bandpass transmission）。而在实际中的大多数信道（如无线信道）因具有带通特性而不能直接传送基带信号，这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号（以调信号）的过程称为数字调制（digital modulation）。调制的方法主要是通过对载波的幅度、频率、或相位来传送信息，相应的数字调制称为振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。如果数字调制信号的可能状态与二进制信息符号或它的相应基带信号状态一一对应则称以调信号为二进制数字调制信号。本次设计的是2ASK调制，即是通过调制信号对载波振幅的调制实现数字调制。在解调电路的设计中选择的是相干解调的方法。 设计要求 （1）要有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度。要敢于创新，勇于实践，注意培养创新意识和工程意识。 (2)广泛查阅相关资料，独立、认真设计，对有抄袭他人设计图纸(论文)或找他人代画设计图纸、代做论文等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩，并根据学校有关规定予以处理。 (3)掌握课程的基本理论和基本知识，概念清楚，设计计算正确，结构设计合理，实验数据可靠，软件程序运行良好，绘图符合标准，说明书(论文)撰写规范，内容叙述准确，字迹工整，条理清晰，画图符合标准。答辩中回答问题正确。 (4)针对设计重点进行论述与说明，如为何选择、如何选择、重点参数的计算、如何进一步改进等。特别要突出自己的新认识、新体会、新观点。文中符号、图、表要统一标准。硬件设计部分主要包括电路图设计、各子系统工作过程、具体元件的选择依据等。软件设计部分主要包括程序流程图和程序代码。 通信原理课程设计 设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级: 学生： 学生学号: 指导老师: 1.1概述 ......... 1.2课程设计的目的 1.3课程设计的要求 、AM 调制与解调及抗噪声性能分析 2.1 AM 调制与解调 ........ 2.1.1 AM 调制与解调原理 2.1.2调试过程 ........................................................................ 6 .............. 2.2相干解调的抗噪声性能分析 .. (10) 2.2.1抗噪声性能分析原理 .................................................................... 10 2.2.2调试过程 .. (11) 三、SSB 调制与解调及抗噪声性能分析 .......................................... 13 ......... 3.1 SSB 调制与解调原理 .......................................................................... 13 3.2 SSB 调制解调系统抗噪声性能分析 . (14) 3.3调试过程 (16) 四、心得体会 ................................................................. 20. .............. 、引言 (3) .................... 五、参考文献 (21) ................ 3 ................ 3 .............. 3 .............. 4. 4 ` 课程设计报告 课程名称：通信系统课程设计 设计名称：2FSK调制解调仿真实现 姓名： 学号: 班级： 指导教师： 起止日期： 课程设计任务书 学生班级：学生姓名：学号： 设计名称：2FSK调制解调仿真实现 起止日期：指导教师： 课程设计学生日志 课程设计考勤表 课程设计评语表 2FSK 的调制解调仿真实现 一、 设计目的和意义 1、 熟练地掌握matlab 在数字通信工程方面的应用。 2、 了解信号处理系统的设计方法和步骤。 3、 理解2FSK 调制解调的具体实现方法，加深对理论的理解，并实现2FSK 的调制解调，画出各个阶段的波形。 4、 学习信号调制与解调的相关知识。 5、 通过编程、调试掌握matlab 软件的一些应用，掌握2FSK 调制解调的方法，激发学习和研究的兴趣； 二、 设计原理 1．2FSK 介绍： 数字频率调制又称频移键控（FSK ），二进制频移键控记作2FSK 。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为： { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见,2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成： ) cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ z 3.1.1 幅度调制的一般模型 幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如图3-1所示。 图3-1 幅度调制器的一般模型 图中，为调制信号，为已调信号，为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为 （3-1） （3-2） 式中，为调制信号的频谱，为载波角频率。 由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。 在图3-1的一般模型中，适当选择滤波器的特性，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规双边带调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）信号等。 3.1.2 常规双边带调幅（AM） 1. AM信号的表达式、频谱及带宽 在图3-1中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号叠加直流后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带调幅（AM）信号。 AM调制器模型如图3-2所示。 图3-2 AM调制器模型 AM信号的时域和频域表示式分别为 （3-3） （3-4） 式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即。点此观看AM调制的Flash； AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3（a）、（b）所示，图中假定调制信号的上限频率为。显然，调制信号的带宽为。 由图3-3（a）可见，AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足，否则将出现过调幅现象而带来失真。 由Flash的频谱图可知，AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。故AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即 （3-5）式中，为调制信号的带宽，为调制信号的最高频率。 2. AM信号的功率分配及调制效率 AM信号在1电阻上的平均功率应等于的均方值。当为确知信号时，的均方值即为其平方的时间平均，即 DOC 格式. FM 调制/解调电路的设计 摘要：本设计根据锁相环原理，通过两片CD4046搭接基本电路来实现FM 调制/解调电路的设计，将调制电路的输出信号作为解调电路的输入信号，最终实现信号的调制 解调。原理分析，我们得到的载波信号的电压P P V -大于3V ，最大频率偏移m f ?≥5KHz ， 解调电路输出的FM 调制信号的电压P P V -大于200mV 可以看出我们的具体设计符合设 计指标。 关键词：锁相环、调制、解调、滤波器 一、概述 FM 调制电路将代表不同信息的信号频率，搬移到频率较高的频段，以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM 解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率搬移到原信号所处的频段。锁相环是一种相位负反馈的自动相位控制电路，它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域它是通过比较输入信号的相位和压控振荡器输出信号的相位，取出与这两个信号的相位差成正比的电压，并将该电压该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率，以达到输出信号的频率与输入信号的频率相等的目的。锁相环主要由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三部分组成。调制电路还需要另设计一个高频信号放大器和加法器。解调电路需要设计一个低通滤波器，来取出解调信号。 技术指标： 1．载波频率fc=46.5KHz,载波信号的电压Vp-p ≥3V ； 2．FM 调频信号的电压Vp-p ≥6V ，最大频率偏移?fm ≥5KHz ； 3．解调电路输出的FM 调制信号的电压Vp-p ≥200mV 。 二、方案设计与分析 调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率，即使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调（也称频率检波或鉴频）。 本实验是用CD4046数字集成锁相环（PLL ）来实现调频/解调（鉴频）的。 1.FM 调频电路原理图（如图1所示） 将调制信号加到压控振荡器（VCO ）的控制端，使压控振荡器得输出频率（在自振频率（中心频率）o f 上下）随调制信号的变化而变化，于是生成了调频波。 AM调制与相干解调系统仿真 摘要本课程设计主要利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台，设计一个AM 调制与相干解调通信系统，分别在理想信道和非理想信道中运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设计的系统性能。经过调制，初步实现了设计目标，并且经过适当的完善后，实验成功。 关键词Simulink；仿真；AM调制；相干解调 1 引言 本课程设计是在MATLAB集成环境下，设计一个AM调制与相干解调通信系统，并在Simulink平台上仿真，并把运行仿真结果输入显示器，拿解调输出的波形与基带信号进行比较，根据显示结果分析所设计的系统性能。MATLAB是一种可交互式使用又能解释执行的计算机编程语言，利用简单的命令，能快速完成其他高级语言只有通过复杂编程才能实现的数值运算和图形显示。Simulink是建立在MATLAB基础上的动态系统仿真工具。利用MATLAB工具箱可以快速完成各类数值计算、符号计算和数据可视化等任务，可以解决有关线性代数、矩阵分析、微积分、微分方程、信号与系统、信号分析与处理、系统控制等领域的问题；利用Simulink机器模块库，则能够方便地创建各种动态系统的模型并进行仿真，可以用来仿真线性系统、非线性系统、连续系统、离散系统、连续和离散的混合系统、多速率采样系统以及单任务或多任务的离散事件驱动系统。通过Simulink，用户可以快速的构建和运行仿真模型，根据仿真结果分析系统性能，并且从中分离出影响系统性能的关键因素，找出最优的系统配置方案。 1.1课程设计目的 设计一个AM调制与相干解调通信系统，分别在理想信道和非理想信道中运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据显示结果分析所设计的系统性能【1】。 1.2课程设计的要求 通信专业课程设计一（论文） 太原科技大学 课程设计（论文） 设计(论文)题目：基于MATLAB的AM信号的调制与解调 姓名张壮阔 学号 200822080132 班级通信082201H 学院华科学院 指导教师郑秀萍 2011年12 月23 日 太原科技大学课程设计（论文）任务书 学院（直属系）：华科学院电子信息工程系时间：2011年12月9日 目录 第1章绪论............................................................. - 2 - 1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景........................... - 2 - 1.2 本文研究的主要内容............................................. - 3 - 第2章AM信号调制解调的原理以及特点..................................... - 4 - 2.1 噪声模型....................................................... - 4 - 2.1.1 噪声的分类................................................. - 4 - 2.1.2 本文噪声模型............................................... - 4 - 2.2 通用调制模型................................................... - 5 - 2.3 AM信号的调制原理............................................... - 6 - 2.4 AM信号的解调原理及方式......................................... - 6 - 2.5 抗噪声性能的分析模型........................................... - 6 - 2.6 相干解调的抗噪声性能.......................................... - 7 - 第3章基于双音信号的AM调制与解调的仿真及结论.......................... - 9 - 3.1 设定的双音信号................................................. - 9 - 3.2 基于双音信号的AM调解与解调的仿真结果.......................... - 9 - 参考文献............................................................... - 14 - 附录.................................................................. - 17 - 课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目：倍频电路设计 初始条件： 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务： 1. 采用晶体管或集成电路设计一个倍频电路； 2. 额定电压5V，电流10～15 mA ； 3. 输入频率4MHz，输出频率12 MHz 左右； 4. 输出电压≥ 1 V，输出失真小； 5. 完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总结）。 时间安排： 1．2011年6月3日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。 2．2011年6月4日至2011年6月9日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。 3. 2011年6月10日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要..................................................................... I Abstract.................................................................. II 1 绪论 (1) 2 设计内容及要求 (2) 2.1 设计目的及主要任务 (2) 2.1.1 设计的目的 (2) 2.1.2 设计任务及主要技术指标 (2) 2.2 设计思想 (2) 3 设计原理及方案 (3) 3.1 设计原理 (3) 3.1.1锁相环组成介绍 (3) 3.1.2锁相环原理 (5) 3.1.3 NE564芯片介绍 (6) 3.2 设计方案 (7) 4 电路制作及硬件调试 (9) 5 心得体会 (10) 参考文献 (11) 摘要 FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。二进制的基带信号是用正负电平来表示的。FSK--又称频移键控法。FSK 是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。 关键词：2FSK 基带信号载波调制解调 目录 摘要 0 一引言 (1) 二设计原理 (2) 2.1 2FSK介绍 (2) 2.2 2FSK调制原理 (2) 2.3 2FSK解调原理 (3) 三详细设计步骤 (4) 四设计结果及分析 (5) 4.1 信号产生 (5) 4.2 信号调制 (7) 4.3 信号解调 (8) 4.4 课程设计程序 (10) 五心得体会 (15) 六参考文献 (16) 一、引言 2FSK信号的产生方法主要有两种：一种是调频法，一种是开关法。这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的，而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元之间的相位不一定是连续的。本设计采用后者——开关法。2FSK信号的接受也分为相干和非相干接受两种，非相干接受方法不止一种，它们都不利用信号的相位信息。故本设计采用相干解调法。 二、 设计原理 2.1 2FSK 介绍： 数字频率调制又称频移键控（FSK ），二进制频移键控记作2FSK 。数字频移键控 是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为： { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= (3-1) 典型波形如下图所示。由图可见,2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成： ) cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ (3-2) 1 1 1 1 t ak s 1(t)cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t+θn ) cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号t t t t t t 2.2 2FSK 调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图： 基于Multisim调制解调仿真电路设计 春芽电子科技春芽ing 摘要 通信电路系统中实现调制解调方法很多，而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来鉴频实现调制解调因为工作稳定、失真度小、信噪比高等优点被广泛应用。本课题分别设计2ASK、2PSK、2FSK的调制解调电路，功能是数字基带信号经过调制输出模拟信号，然后运用锁相环进行解调出数字信号，所以调制解调电路都运用Multisim软件进行仿真分析。对2ASK、2FSK、2PSK解调电路时低通滤波器输出的波形失真比较大，经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。整个硬件电路设计中，尽量做到电路简单实用，基本达到功能要求。 关键词：调制解调，Multisim仿真，锁相环 Abstract Communication circuit system to achieve a lot of modulation and demodulation, and the phase-locked loop frequency demodulation is the use of modern technology to achieve phase locked loop demodulation because the work is stable, low distortion, high signal noise ratio is widely used. This topic design of 2ASK, 2PSK, 2FSK modulation and demodulation circuit function is digital base band signal after the modulation output analog signal, then use the PLL to demodulate the digital signal, so modulation and demodulation circuit use Multisim software simulation analysis. The waveform distortion of the low pass filter output of 2ASK, 2FSK and 2PSK demodulation circuits is relatively large, and the digital baseband pulse can be regenerated by the sampling decision circuit. Throughout the hardware circuit design, as far as possible to achieve a simple and practical circuit, the basic requirements to achieve functional. Keywords: Modulation and Demodulation, Multisim Simulation, Phase Locked LoopAM,DSB,SSB调制和解调电路的设计。
单边带调幅电路设计与仿真
AM调制与解调
FM调制解调电路的设计..
模拟调制系统
AM调制解调电路的设计与仿真报告
调制放大解调设计(正文)有PCB图哦!
基于Simulink的2FSK调制解调系统设计
AM调制与解调电路设计
2ASK调制及相干解调电路设计
AM及SSB调制与解调
2FSK调制解调通信原理课程设计
AM幅度调制解调
FM调制解调电路的设计说明
AM调制与相干解调系统仿真
基于MATLAB的AM信号的调制与解调
倍频电路设计
基于MATLAB的2FSK调制解调课设
基于Multisim调制解调仿真电路设计