包络检波和相干解调仿真

包络检波及同步检波实验

实验十二包络检波及同步检波实验学院：光电与信息工程学院专业：电子信息工程姓名：学号：一、实验目的 1．进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。 2．掌握二极管峰值包络检波的原理。 3．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。 4. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容 1．完成普通调幅波的解调。 2．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 3．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。三、实验仪器 1.高频实验箱 1台 2.双踪示波器 1台 3.频率特性测试仪（可选）1台四、实验原理及实验电路说明检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。这是检波器的一种特殊情况，在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。若输入信号是调幅波，则输出就是原调制信号。这种情况应用最广泛，如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图12-1 所示（此图为单音频Ω调制的情况）。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先

产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。图12-1 检波器检波前后的频谱 1.二极管包络检波的工作原理当输入信号较大(大于0.5伏)时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。大信号检波原理电路如图12-2（a）所示。检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流i D很大，使电容器上的电压V C很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图12-2（a）图中所示。

2DPSK差分相干解调器Simulink仿真

课程设计班级：通信09—2班姓名：赵雨学号：0906030227 指导教师：杨会玉成绩：电子与信息工程学院通信工程系

目录（contents）摘要-----------------------------------------------------------02 第一章：绪论---------------------------------------------------02 第二章：2DPSK信号调制原理--------------------- ----------------02 第三章：2DPSK调制和解调原理------------------------------------03 3.1 2DPSK信号调制原理------------------------------------------04 3.2 2DPSK信号解调原理------------------------------------------04 第四章：Simulink模型建立---------------------------------------05 4.1 2DPSK调制模块-----------------------------------------------05 4.2 相干解调----------------------------------------------------07 4.3差分相干解调-------------------------------------------------09 第五章：心得体会-------------------------------------------------11 参考文献--------------------------------------------------------11

课程设计报告模板(调制解调)

基于MATLAB的差分码PSK调制解调实现学生姓名：易武指导老师：吴志敏摘要 PSK调制是通信系统中最为重要的环节之一，PSK调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。分析了数字调制系统的基本调制解调方法，利用MATLAB作为编程工具，设计了相移键控系统的模型，并且对模型的方针流程以及仿真结果都给出具体详实的分析，为实际系统的构建提供了很好的依据。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制解调技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。关键词 MATLAB；PSK；调制解调；差分码 1 引言 1.1课程设计目的差分码PSK的调制解调的实现，通过课程设计，我学到了MATLAB的操作，深入了解了PSK调制解调的原理，利用MATLAB集成环境下的M文件，编程实现差分码的PSK 调制解调，并绘制了调制前后的时域和频域波形级叠加噪声时解调前后额频域波形，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号的额传输影响，知道了2PSK 信号的产生方法主要有两种。这两种方法的复杂程度差不多，并且都可以用数字信号处理器实现，加深了对信号的调制解调的认识，培养了实际操作能力。 1.2课程设计要求 1）绘制基带信号，PSK调制信号和解调信号。 2）绘制噪声后的调制信号和解调信号。 3）改变噪声功率进行解调，分析噪声对信号传输造成的影响。

1.3课程设计原理差分码PSK 的调制解调实质上就是DPSK 调制解调，利用载波的多种不同的相位状态来表征数字信息的调制方式，调制解调有2DPSK 和4DPSK 调制解调，本次课程实际采用二进制的DPSK 。 2 PSK 调制解调原理 2.1 2PSK 调制的基本原理在4PSK 信号中，相位变化是以未调载波的相位作为参考基准的。由于它利用载波相位的绝对数值表示数字信息，所以又称为绝对相移。4PSK 相干解调时，由于载波恢复中相位有０、π模糊性，导致解调过程出现“反向工作”现象，恢复出的数字信号“１”和“０”倒置，从而使2PSK 难以实际应用。为了克服此缺点，提出了二进制差分相移键控（2DPSK ）方式。 2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称相对相移键控。假设??为当前码元与前一码元的载波相位差，可定义一种数字信息与??之间的关系为 ”“”“0１０表示数字信息表示数字信息???=?π? （２－１）于是可以将一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系示例如下：二进制数字信息: 1 1 0 1 0 0 1 1 0 2DPSK 信号相位: (0) π 0 0 π π π 0 π π 或 (π) 0 π π 0 0 0 π 0 0 数字信息与??之间的关系也可定义为 ”0“”1“0表示数字信息表示数字信息???=?π? 由此示例可知，对于相同的基带数字信息序列，由于初始相位不同，2DPSK 信号的相位并不直接代表基带信号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。为了更直观地说明信号码元的相位关系，我们可以用矢量图来表述。按照（２－１）的定义关系，我们可以用如图２－1（a ）所示的矢量图来表示，图中，虚线矢量位置称

二极管包络检波器和同步检波器仿真实验报告

二极管包络检波器和同步检波器仿真实验报告姓名：学号：班级：09电信二班

一、实验目的 1.进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。 2.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。 3.掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容及步骤（1）二极管包络检波电路 1．利用EWB软件绘制出如图 1.15的二极管包络检波电路。 2．按图设置各个元件参数，其中调幅信号源的调幅度M为0.8。打开仿真开关，从示波器上观察波形。画出波形图。 3．分别将Rp调到最大或最小，从示波器上可以观察到惰性失真和负峰切割失真，画出波形图。附图1.15二极管包络检波器仿真实验电路（2）同步检波电路 1．利用EWB软件绘制出如图 1.19的双边带调幅实验电路。 2. 按图设置各个元件参数,打开仿真开关，从示波器上观察同步检波器输入的双边带信号及输出信号。画出波形图。 3.改变同步检波器参考信号相位，观察输出波形的变化，画出波形图。

附图1.19 双边带调制及其同步检波的仿真实验电路三．实验报告要求 1．画出二极管包络检波器的波形。画出二极管包络检波器的惰性失真和负峰切割失真波形。RP1=0% RP2=100% RP=0% RP2=0%负峰切割失真

RP1=100% RP2=0%负峰切割失真 R1=R2=100%惰性失真

2．对比画出同步检波电路的正常波形和改变参考信号相位波形。同步检波电路的正常波形 Uc=3.5344V

参考信号相位30度波形Uc=3.0668V 参考信号相位45度波形Uc=2.5082V

包络检波器的设计与实现

2013~2014学年第一学期《高频电子线路》课程设计报告题目：包络检波器的设计与实现专业：电子信息工程班级：11电信1班姓名：指导教师：冯锁电气工程学院 2013年12月12日

任务书

摘要调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。检波广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波，是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波，是从它的相位变化提取调制信号的过程。工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是，普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络。为了生动直观的分析检波电路，利用了最新电子仿真软件Multisim11.0进行二极管包络检波虚拟实验,Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段,是一种很好的选择,可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解,从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。

目录第1章设计目的及原理 (4) 1.1设计目的和要求 (4) 1.1设计原理 (4) 第2章指标参数的计算 (8) 2.1电压传输系数的计算 (8) 2.2参数的选择设置 (8) 第3章 Multisim的仿真结果及分析 (11) 总结 (16) 参考文献 (17) 答辩记录及评分表 (18)

二极管包络检波实验,实验二,高频电子线路实验报告,南京理工大学紫金学院

高频实验报告实验名称：二极管包络检波实验姓名：学号：班级：通信时间：2013.12 南京理工大学紫金学院电光系

一、实验目的 1.加深对二极管大信号包络检波工作原理的理解。 2.掌握用二极管大信号包络检波器实现普通调幅波（AM ）解调的方法。了解滤波电容数值对AM 波解调影响。 3.了解电路参数对普通调幅波（AM ）解调影响。图4-1是二极管大信号包络检波电路，图4-2表明了大信号检波的工作原理。输入信号)(t u i 为正并超过C 和1R 上的)(0t u 时，二极管导通，信号通过二极管向C 充电，此时)(0t u 随充电电压上升而升高。当)(t u i 下降且小于)(0t u 时，二极管反向截止，此时停止向C 充电并通过L R 放电，)(0t u 随放电而下降。充电时，二极管的正向电阻D r 较小，充电较快，)(0t u 以接近)(t u i 上升的速率升高。放电时，因电阻L R 比D r 大的多（通常Ω=k R L 10~5），放电慢，故)(0t u 的波动小，并保证基本上接近于)(t u i 的幅值。如果)(t u i 是高频等幅波，则)(0t u 是大小为0U 的直流电压（忽略了少量的高频成分），这正是带有滤波电容的整流电路。当输入信号)(t u i 的幅度增大或减少时，检波器输出电压)(0t u 也将随之近似成比例地升高或降低。当输入信号为调幅波时，检波器输出电压)(0t u 就随着调幅波的包络线

而变化，从而获得调制信号，完成检波作用，由于输出电压)(0t u 的大小与输入电压的峰值接近相等，故把这种检波器称为峰值包络检波器。 2.二极管大信号包络检波效率检波效率又称电压传输系数，用d η表示。它是检波器的主要性能指标之一，用来描述检波器将高频调幅波转换为低频电压的能力。d η定义为： cm a m cm a m d U m U U m U ΩΩ= = )()(调幅波包线变化的幅度检出的音频电压幅度η 当检波器输入为高频等幅波时，输出平均电压0U ，则d η定义为 cm cm d U U U U 00)()(== 检波电压的幅值整出的直流电压η 这两个定义是一致的，对于同一个检波器，它们的值是相同的。由于检波原理分析可知，二极管包络检波器当C R L 很大而D r 很小时，输出低频电压振幅只略小于调幅波包络振幅，故d η略小于1，实际上d η在80%左右。并且R 足够大时， d η为常数，即检波器输出电压的平均值与输入高频电压的振幅成线性关系，所以又把二极管峰值包络检波称为线性检波。检波效率与电路参数L R 、C 、0r 以及信号大小有关。它很难用一个简单关系式表达，所以简单的理论计算还不如根据经验估算可靠。如要更精确一些，则可查图表并配以必要实测数据得到。 3.二极管大信号包络检波器输入电阻输入电阻是检波器的另一个重要的性能指标。对于高频输入信号源来说，检波器相当于一个负载，此负载就是检波器的等效输入电阻in R 。 d L in R R η2~- 上式说明，大信号输入电阻in R 等于负载电阻的一半再除以d η。例如 Ω=k R L 1.5，当d η=0.8，时，则Ω=?= k R in 2.38 .021 .5。由此数据可知，一般大信号检波比小信号检波输入电阻大。 3.二极管大信号包络检波器检波失真

包络检波器的设计与实现

目录前言 (1) 1 设计目的及原理 (2) 1.1设计目的和要求 (2) 1.1设计原理 (2) 2包络检波器指标参数的计算 (6) 2.1电压传输系数的计算 (6) 2.2参数的选择设置 (6) 3 包络检波器电路的仿真 (9) 3.1 Multisim的简单介绍 (10) 3.2 包络检波电路的仿真原理图及实现 (10) 4总结 (13) 5参考文献 (14)

包络检波器设计书

《通信电子线路》课程设计说明书包络检波器学院：电气与信息工程学院学生：磊指导教师：欣职称/学位实验师专业：通信工程班级：通信1302班学号： 1330440253 完成时间： 2015-12-31

工学院通信电子线路课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：通信工程

摘要调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。检波广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波是从它的相位变化提取调制信号的过程。工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是，普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络。关键词：调幅波；低频信号；振幅检波

目录 1 绪论 0 2 包络检波器设计原理 (1) 2.1原理框图 (1) 2.2原理电路 (2) 2.3工作原理分析 (2) 2.4 峰值包络检波器的输出电路 (4) 2.5 电压传输系数 (4) 2.6检波器的惰性失真 (5) 2.7检波器的底部切割失真 (6) 3包络检波器电路设计 (7) 4调试 (8) 4.1 AM发射机实验 (8) 4.2 AM接收机实验 (9) 参考文献 (11) 致 (12)

实验六 DBPSK系统实验

实验六 DBPSK 系统实验一、实验原理和电路 BPSK 系统中，接收端采用相干解调时，恢复出来的载波与发送载波在频率上是一样的，但相位存在两种关系：00、1800。如果是00，则解调出来的数据与发送数据一样，否则，解调出来的数据将与发送数据反相，称为倒π现象或相位模糊。为了解决这一问题，在BPSK 系统中采用差分编码，称为差分BPSK 调制，或DBPSK 调制。 DBPSK 调制的解调可以采用相干解调和差分相干解调。DBPSK 调制的相干解调只是在BPSK 解调的基础上增加差分译码模块。本实验系统中，对“外部数据”采用差分编码。如果实验系统调制方式设置为“BPSK 传输系统”，则为DBPSK 的相干解调模式；如果实验系统调制方式设置为“DBPSK 传输系统”，则为DBPSK 的差分相干解调模式。差分BPSK 是相移键控的非相干形式，它不需要在接收机端恢复相干参考信号。非相干接收机容易制造而且便宜，因此在无线通信系统中被广泛使用。在DBPSK 系统中，输入的二进制序列先差分编码，然后再用BPSK 调制器调制。差分编码后的序列﹛a n ﹜是通过对输入b n 与a n-1进行模2和运算产生的。如果输入的二进制符号b n 为0，则符号a n 与其前一个符号保持不变，而如果b n 为1，则a n 与其前一个符号相反。差分编码原理为：)()1()(n b n a n a ⊕-=，其实现框图如图4.21所示。图4.21 差分编码示意图一个典型的差分编码调制过程如4.22图所示。图4.22 差分编码与载波相位示意图在DBPSK 中,其不需要进行载波恢复,但位定时仍是必须的。与相干BPSK 中的位定时恢复是一样，由于其存在一个较小的系统剩余频差（发送中频与接收本地载波的频差，其与码元速率相比而言一般较小），在每个剩余频差的周期中，具有很多有码元信号（例如对于64KBPS 的速率、剩余频差为1KHZ ，则每个剩余频差的周期中可包含64个码元符号）。从这些码元信号中可以根据下面的公式对位定时误差的大小进行计算： )]2()2()[()(+--=n S n S n S n e b 在剩余载波发生正负变化时，按上式提取的位定时误差信号可能出现不正确的情况，但

包络检波电路分析

四、振幅调制的解调基本特性及实现模型振幅检波电路 (一)、振幅调制的解调电路的基本特性及实现模型 ?定义：振幅调制波的解调电路称振幅检波电路，简称检波电路。检波是从振幅调制波中不失真的检出调制信号的过程。（它是振幅调制的逆过程）?功能：在频域上，该作用就是将已调幅波的调制信号频谱不失真地搬到零频率附近。检波乃是实现频谱线性搬移。 ?类型：同步检波，包络检波。 1、同步检波（主要解调DSB，SSB波，也可解调AM波） ①乘积型 A）实现模型同步检波的关键在于取参考信号U r必须与输入原载波信号严格同步（同频，同相），因而实现电路较复杂些。 B）原理：振幅检波电路也是一种频谱搬移电路，可以用乘法器来实现。以双边带调制信号的解调为例: （按此仿真） U S=V m cosΩt cosωC t为已调波 U r=V rm cosωC t为本地引入参考电压，称同步电压，要求与输入载波信号同频同相。

第一项与cosΩt成正比，是反应调制信号变化规律的有用分量，后两项为2ωC的双边带调制信号，为无用的寄生分量，通过低通滤波将高频分量滤除，即可实现检波。若任意多频信号可画出下列频谱示意图：采用同样的工作原理，以上模型也可实现AM波和SSB波的解调。 ②叠加型（按此仿真） A）实现模型 B）原理 a) 若U s=U DSB=V m cosΩt cosωC t ,U r=V rm cosωC t

当V rm≥V sm 时，合成信号为不失真的普通（标准）调幅波，可通过包络检波器检出所需要的调制信号。 b) 若U s=U SSB=V m cos(ωC+Ω)t ，U r=V rm cosωC t ，V rm>>V sm U= （用矢量叠加法）经包络检波后U AV=ηd V rm(1+D cosΩt) 再经隔直电容后得U av=ηd DV rm cosΩt实现了不失真的解调。 2、包络检波因U AM经由非线性器件后输出电流中含有能线性反映输入信号包络变化规律的音频信号分量（即反映调制信号变化规律）。所以包络检波仅适用于标准调制波的解调。此电路不需要加同步信号，电路显得较简单。

峰值包络检波器检波原理及失真分析

峰值包络检波器检波原理及失真分析【摘要】峰值包络检波器是由二极管，电阻，电容组成，电路结构十分简单。检波原理是信号源通过二级管向负载电容C充电和负载电容C对负载电阻R放电按高频周期作锯齿状波动，其平均值的过程，当C的充放电达到动态平衡后，V 是稳定的，且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同，从而实现了AM信号的解调。峰值包络检波会带来失真，包括惰性失真和负峰切割失真。现在应用不多，但对调幅解调的了解有很大的帮助。【关键词】包络检波锯齿状原理失真惰性负峰切割

前言随着科技的发展，无线电通信在如今应用非常广泛 ,正如现在广泛使用的对讲机一样，即时沟通、经济实用、运营成本低、使用方便 , 同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。在处理紧急突发事件中,在进行调度指挥中其作用是其他通信工具所不能比拟的。因此，为了更好的理解在高频电子线路中所学的知识和为以后的工作实践打好基础，我们三人借课程设计之际设计了一款峰值包络检波器。一、实验电路实验电路图：图1 峰值包络检波器原理图二、工作原理（1）实验波形如图：图2 峰值包络检波波型图

RC 电路有两个作用：一是作为检波器的负载；在两端产生解调输出的原调制信号电压；二是滤除检波电流中的高频分量。为此，RC 网络必须满足 R C c <<ω1 且 R C >>Ω1 。式中，c ω为载波角频率，Ω为调制角频率。 1.v s 正半周的部分时间(φ<90o ) 二极管导通，对C 充电，τ充 =R D C 。因为 R D 很小，所以τ充很小，v o ≈v s 2.v s 的其余时间(φ>90o ) 二极管截止，C 经R 放电，τ放=RC 。因为 R 很大，所以τ放很大，C 上电压下降不多，仍有：v o ≈v s 1 ,2过程循环往复，C 上获得与包络(调制信号)相一致的电压波形，有很小的起伏。故称包络检波。检波过程实质上是信号源通过二级管向负载电容C 充电和负载电容C 对负载电阻R 放电的过程，充电时间常数为R d C ，R d 为二极管正向导通电阻。放电时间常数为RC ，通常R>R d ,因此对C 而言充电快、放电慢。经过若干个周期后，检波器的输出电压V 0在充放电过程中逐步建立起来，该电压对二极管VD 形成一个大的负电压，从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通，导通时间很短，电流导通角很小。当C 的充放电达到动态平衡后，V 0按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。（2）指标分析因v s 幅度较大，用折线法分析。 1. v s 为等幅波包络检波器波形:

包络检波和同步检波实验

实验七包络检波和同步检波一、实验目的 1、掌握二极管峰值包络检波的原理； 2、掌握同步检波的原理； 3．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。二、实验仪器 1、示波器一台 2、稳压电源一台 3、频谱分析仪一台 4、高频毫伏表一台 5、万用表一台三、实验原理和相关知识振幅解调是振幅调制的逆过程，通常称为检波。它的作用是从已调制的高频振荡中恢复出原来的调制信号。检波过程与调制过程正好相反。从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图所示（此图为单音频Ω调制的情况）。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。图7-1 给出了检波器检波前后的频谱和波形。 u i 非线性电路(器件) 低通滤波器 u Ω f t t f 0F (a ) (b ) f c ＋F f c f c ￡F 图7-1 检波器检波前后的频谱检波器可分为包络检波和同步检波两大类。AM 振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。包络检波又分为平方律检波、峰值包络检波、平均包络检波等。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。 1二极管（大信号）峰值包络检波器二极管包络检波器的工作原理：主要是利用二极管的单向导电特性和检波负载RC 的充放电过程来完成调制信号的提取。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。串联式二极管（大信号）包络检波器如图7-2所示：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C 充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流i D 很大，使

差分编码OQPSK 调制解调器设计

差分编码OQPSK 调制解调器设计前言频谱效率和功率效率是影响地面无线通信系统和卫星通信系统调制体制选择的两个重要因素。QPSK 调制方式具有较高的频谱利用率，但是由于它存在180°相位突变的情况，因而在带限信道中会出现包络起伏。此时，必须采用线性功放，否则会出现频谱扩展现象，引起邻道干扰。另外，它的线性功放功率效率低，并且造价高，因此，在便携设备应用中大大受到限制。与QPSK 调制相比，π/ 4-DQPSK 和OQPSK 都消除了180°相位突变的情况。但是，P/ 4-DQPSK 仍然存在135°相位突变，而OQPSK 只有90°相位突变,更好地消除了相位突变带来的问题。但OQPSK 调制必须采用相干解调，因而存在载波恢复的相位模糊问题。目前，解决相干载波恢复相位模糊度问题通用的两种方法是利用帧头辅助或采用差分编码。由于OQPSK 调制的特殊性，其差分编解码相应比较特殊。本文对DOQPSK 调制方案进行了分析，并给出了一种简单、高效的DOQPSK 解码方法。在此基础上，给出了基于中频采样的全数字DOQPSK 调制解调器设计方案。 1 差分编码OQPSK 调制解调 1. 1 OQPSK 信号的CPM 调制表示 OQPSK 调制可以采用CPM 调制来表示，即 ))(2cos()(0,??πα++=t ct t f S b b T n t nT )1(+≤≤ （1）式中，f c 为载波频率，T b 为比特周期，U( t ，A) 为包含调制信息的载波相位，可以表示为 ∑=-∞ == n i i t απ α?2 ,）（ (2) 其中,},...,,,{...n 01-2-ααααα= ，并且满足 2 ) ()1(211 --+--=i i i i d d d α (3) 式中，di 为需要传输的信息数据并且d i= ±1。 1. 2 二次差分的OQPSK 差分编码调制方案采用差分编码的主要目的是在接收端能够通过差分解码来消除正交解调端载波恢复时存在的相位模糊度问题。一般，多比特相位调制信号其载波相位表示的是码元符号，因此，差分编码时往往是先将比特数据影射为码元符号，再对码元进行差分编码。反之，在接收端则是先通过差分解码判断出正确的码元，然后再恢复出相应的比特数据。针对OQPSK 调制的特殊性，给出了下列双差分OQPSK 的调制方案。假设αi = ±1 为独立等概率分布的二进制序列，其差分编码序列为di= Ai di- 1，di 亦为独立等概分布的二进制序列。该差分编码关系亦可表示为αi= di di- 1。根据式( 3) 可以得出差分编码后OQPSK 信号码元与原始数据比特关系： 2 )1(1 1 -+--=i i i ααα （4）在接收端恢复出αi 后，根据式( 4)对应关系进行解码可以恢复出原始发送数据αi 。

包络检波器的设计与实现

包络检波器的设计与实现 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

目录前言 (1) 4总结 5参考文献

前言调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称为检波。广义的检波通常称为解调，是调制的逆过程，即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程；对调频波，是从它的频率变化提取调制信号的过程；对调相波，是从它的相位变化提取调制信号的过程。工程实际中，有一类信号叫做调幅波信号，这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来，需要专门的电路，叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是，对普通调幅信号来说，它的载波分量被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，通常将这种振幅检波器称为包络。为了生动直观的分析检波电路，利用最新电子仿真软件进行二极管包络检波虚拟实验。Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段，是一种很好的选择，可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解，从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。 1设计目的及原理设计目的和要求通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。要求：掌握串、并联谐振回路及耦合回路、高频小信号调谐放大器、高频功率放大器、混频器、幅度调制与解调、角度调制与解调的基本原理，实际电路设计及仿真。设计要求及主要指标：用检波二极管设计一AM信号包络检波器，并且能够实现以下指标。输入AM信号：载波频率200kHz正弦波。

包络检波及同步检波实验报告

实验十三包络检波及同步检波实验一、实验目的 1．进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。 2．掌握二极管峰值包络检波的原理。 3．掌握包络检波器的主要质量指标，检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。 4．掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容 1．完成普通调幅波的解调。 2．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 3．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。三、实验原理检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。图12-1 检波器检波前后的频谱 1．二极管包络检波的工作原理当输入信号较大（大于0.5伏）时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。大信号检波原理电路如图12-2（ａ）所示。检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C 充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流D i 很大，使电容器的电压C V 很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图12-2（ａ）图中所示。

(a) (b) 图12-2 本实验电路如图12-3所示，主要由二极管D 及RC 低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载RC 的充放电过程实现检波，所以RC 时间常数的选择很重要。RC 时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC 常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式： a a m m RC 2 max 1-<< Ω 其中：ｍ为调幅系数，max Ω为调制信号最高角频率。当检波器的直流负载电阻R 与交流音频负载电阻ΩR 不相等，而且调幅度a m 又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足R R m a Ω <。 2．同步检波 1）同步检波原理同步检波器用于载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波器的名称由此而来。外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：图12-4 同步检波器方框图一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号，如图12-4（ａ）所示；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原输出输入

包络检波器

包络检波器一、实验目的 1、进一步理解调幅信号的解调原理和实现方法 2、掌握包络检波器的基本电路及低通滤波器RC 参数对检波器输出的影响 3、进一步理解包络检波器中产生失真的机理及预防措施二、实验仪器双踪示波器数字频率计直流稳压电源字万用表三、实验原理与实验电路二极管包络检波器分为峰值包络检波和平均包络检波。二极管峰值包络检波需要输入信号电压幅度大于0.5V ，检波器输出、输入之间是线性关系，故又称为线性检波。输入回路提供调幅信号源。检波二极管通常选用导通电压小、导通电阻和结电容小的点接触型锗管。RC 电路有两个作用：一是作为检波器的负载，在两端产生解调输出的原调制信号电压；二是滤除检波电流中的高频分量。为此，RC 网络必须满足R C c <<ω1且 R C >>Ω1。式中，c ω为载波角频率，Ω为调制角频率。检波过程实质上是信号源通过二级管向负载电容C 充电和负载电容C 对负载电阻R 放电的过程，充电时间常数为R d C ，R d 为二极管正向导通电阻。放电时间常数为RC ，通常R>R d ,因此对C 而言充电快、放电慢。经过若干个周期后，检波器的输出电压V 0在充放电过程中逐步建立起来，该电压对二极管VD 形成一个大的负电压，从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通，导通时间很短，电流导通角很小。当C 的充放电达到动态平衡后，V 0按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。实验电路

四、实验步骤按照电路图搭建实验电路，检查无误后接通电源，完成如下操作： 1、改变低通滤波器的滤波电容C L的大小（分别为0.02μF、0.2μF、2μF），用示波器观察输出信号的波形并记录。 2、改变低通滤波器的负载电阻R L的大小（分别为4kΩ、40kΩ、400kΩ），用示波器观察输出信号的波形并记录。 3、改变输出耦合电容C C的大小（分别为0.1μF、10μF、100μF），用示波器观察输出信号的波形并记录 4、

DPSK调制与解调(键控调制相干解调)

2FSK 系统及其性能估计 2FSK 系统的键控非相干解调 1、实验目的: （1）了解 2FSK 系统的电路组成、工作原理和特点；（2）分别从时域、频域视角观测2FSK 系统中的基带信号、载波及已调信号; （3）熟悉系统中信号功率谱的特点。 2、实验内容: 以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb=20kbit/s 。（1）采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，比较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。（2）获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理: 2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前后相邻码元的载波相位差为40可定义一种数字信息与40之间的关系为则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示二进制数字信息 : 1 10 10 0 1 1 2DPSK 信号相位（0） 71 0 0龙兀龙0 71 7T 或（龙）0龙兀00 0龙0 数字信息与dp 之间的关系也可以定义为 0,表示数字信息“1” 兀,表示数字信息“0” 2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。 1 0 0 1 0 1 1 0 表示数字信息 “0”

绝对円U1

图12DPSK信号调制过程波形可以看岀，2DPSK信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。2DPSK信号调制器原理图如图2所示。开关电路图2 2DPSK信号调制器原理图其中码变换即差分编码器如图3所示。在差分编码器中:｛an｝为二进制绝对码序列，｛〃計为差分编码序列。D触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不采用D触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块S 图3差分編码器 4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果: 键控法：

二极管峰值包络检波器的设计

******************* 实践教学 ******************* 计算机与通信学院 2012年秋季学期《通信系统基础实验》设计报告题目：二极管峰值包络检波器的设计

目录一、实验目的 (1) 1.1、进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的调制方法 (1) 1.2、了解调幅波解调的原理，掌握调幅波的解调方法 (1) 1.3、了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真 (1) 1.4、掌握用集成电路实现同步检波的方法 (1) 二、设计指标 (1) 三、整体电路图说明 (1) 四、详细单元电路设计 (2) 4.1、峰值包络检波 (2) 4.2、失真电路 (3) 4.3、改进电路 (5) 4.4、实验电路 (5) 五、整体电路设计与仿真结果 (6) 5.1、混频器仿真电路仿真图 (6) 5.2、包络检波仿真 (7) 六、设计总结 (7) 七、参考文献 (8)

一、实验目的 1.1、进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的调制方法 1.2、了解调幅波解调的原理，掌握调幅波的解调方法 1.3、了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真 1.4、掌握用集成电路实现同步检波的方法二、设计指标 2.1、输入AM信号 2.2、输出信号三、整体电路图说明在设计电路时要考虑选择性和通频带的要求,保证输出的高频波纹小,减小频率失真,避免惰性失真和负峰切割失真。在选择二极管时要选择正向电阻小、反向电阻大、结电容小最高工作频率高的二极管。一般多用点触型锗二极管2AP系列。其正向电阻小,正向电流上升快,在信号较小时就可以进入大信号线形检波区。电阻R的选择,主要考虑输入电阻及失真的问题,同时考虑对Kd的影响.容C不能太大,以防止惰性失真:C太小又会使高频波纹大,应使RC>>Tc。图1：整体电路图

2DPSK差分相干解调器设计

课程设计班级：通信08-4班姓名：赵永学号：0806030427 指导教师：王诗成绩：电子与信息工程学院通信工程系

目录（contents）摘要-----------------------------------------------------------02 第一章：绪论---------------------------------------------------02 第二章：信号原理-----------------------------------------------02 第三章：调制和解调原理-----------------------------------------03 3.1 2DPSK信号调制原理------------------------------------------04 3.2 2DPSK信号解调原理------------------------------------------04 第四章：模型建立------------------------------------------------05 4.1 2DPSK调制模块-----------------------------------------------05 4.2 相干解调----------------------------------------------------07 4.3差分相干解调-------------------------------------------------09 第五章：心得体会-------------------------------------------------11 参考文献--------------------------------------------------------11