振幅调制与解调_高频课程设计

振幅调制与解调_高频课程设计
振幅调制与解调_高频课程设计

课程设计任务书

学生:专业班级:

指导教师:工作单位:

题目: 振幅调制与解调

初始条件:

计算机、multisim软件

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)

1、课程设计工作量:1周

2、技术要求:

(1)学习multisim软件。

(2)设计一个振幅调制与解调电路。

(3)利用multisim软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计,并进行相应的设计、模拟和仿真工作。

3、查阅至少5篇参考文献。按《理工大学课程设计工作规》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规。

时间安排:

●2014.9.18 下达任务书

●2014.9.19-9.26 根据要求设计电路,在计算机上仿真,并撰

写课程设计报告书;

●2014年9月28日上午,鉴主13楼实验室答辩。

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 ......................................................................................................... I I 1振幅调制原理分析 (1)

2 AM调制电路 (2)

3 包络检波原理 (2)

4 检波器的失真 (3)

4.1 惰性失真 (3)

4.2 底部切削失真 (3)

5振幅调制的仿真 (4)

6调制信号解调的仿真 (6)

6.1包络检波电路图 (6)

6.2 无失真解调 (6)

6.3 惰性失真 (7)

6.4底部切削失真 (7)

7 小结 (8)

参考文献 (9)

摘要

本文是振幅调制与解调的原理分析与multisim13的仿真实现,其中包括其调制与解调的基本原理、数学定义、电路框图、仿真原理、仿真波形及其在现代通信领域的重要性,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,不致互相干扰。这也是在同一信道中实现多路复用的基础。本文详细讲述了电压调制系数的定义、计算、及其对调制与解调结果的影响,最后对解调的两种失真,惰性失真和负峰切割失真,进行了深入的分析并给出了减小这种失真的办法。

关键词:Multisim13,调幅电路,仿真

Abstract

This paper is the principle of amplitude modulation and demodulation analysis and multisim simulation implementation, including its basic principle of modulation and demodulation, mathematical definition, circuit diagram and simulation principle and simulation waveform and its importance in the field of modern communications, the definition and calculation of voltage modulation coefficient is described in detail, and its effect on the result of the modulation and demodulation, the last of demodulation of the two kinds of distortion, inert distortion and negative peak cutting distortion, carried on the thorough analysis and the way to minimize this distortion is given.

Key words: amplitude modulation, AM signal demodulation, multisim simulation

1振幅调制原理分析

振幅调制(AM), 就是用调制信号U Ω去控制高频载波信号Uc 的振幅,使载波信号的振幅按照调制信号U Ω的规律变化。即已调制信号U AM 变化的周期与调制信号U Ω的周期相同,且幅度的变化与调制信号的振幅成正比。

全载波AM 信号的标准形式为

a (1cos )cos AM c c u U m t t ω=+Ω 式1-1

其中m a 为电压调制系数,又叫电压调制度,反映了载波振幅受控的强弱程度,一般m a 值越大调幅越深。当m a =1,最大调幅,当m a >1,过调幅。实际中应该使m a 小于或等于1.

由定义可得

m in m ax m in

m ax U U U U m a +-=

式1-2 其中Umax 表示调幅信号的最大振幅,Umin 表示调幅信号的最小振幅。 AM 调制信号波形如下图所示:

图1.1 AM 调制波形

2 AM调制电路

全载波振幅调制电路的模型如下图所示:

图2.1 AM调制电路原理图

3 包络检波原理

振幅解调是振幅调制的逆过程,从频谱的角度看就是将有用信号从高频段搬到低频段。而要完成频谱搬移(有新频率产生),电路中必须要有非线性器件。一般情况下,AM波采用包络检波即峰值检波的方式实现解调。即包络检波就是从AM波中还原出原调制信号的过程。如下图所示:

图3.1包络检波原理图

4 检波器的失真

4.1 惰性失真

在调幅波包络线下降部分, 若电容放电速度过慢, 导致uo 的下降速率比包络线的下降速率慢, 则在紧接其后的一个或几个高频周期二极管上为负电压, 二极管不能导通, 造成Uo 波形与包络线的失真。由于这种失真来源于电容来不及放电的惰性, 故称为惰性失真。要避免惰性失真, 需要满足的条件是

11a R C ≤ 式4-1

4.2 底部切削失真

负峰切割失真又称为底部切割失真,这种失真是因检波器的交直流负载电阻不同引起的。

为了取出低频调制信号,检波器电路加入C2和R2,电容C2应对低频呈现短路,R2是所接负载。当检波器接有C2和R2时,检波器的直流负载电阻R DC 仍等于R1,而低频交流负载R AC 等于R1与R2的并联,因为R DC 不等于R AC ,将引起底部失真。要避免负峰切割失真,应满足:

a R2m R1+R2

≤ 式4-2

5振幅调制的仿真

振幅调制仿真电路如下图:

图5.1 振幅调制电路仿真图

调制信号如图5.2所示,高频载波如图5.3所示:

图5.2调制信号图5.3载波

AM,DSB,SSB调制和解调电路的设计。

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

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

FM调制解调电路的设计..

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

2ASK调制解调课程设计论文(简单版)

目录 1 引言 1.1课题研究的背景和意义……………………………………………… 1.2研究现状……………………………………………………………… 1.3论文的内容安排………………………………………………………… 2 系统原理及设计方法 2.1 2ASK调制的原理…………………………………………………………Y 2.2 ASK解调原理及设计方法…………………………………………………… 3 ASK调制与解调的VHDL系统建模 3.1软件平台介绍………………………………………………………………… 3.2整体方案设计………………………………………………………………… 4 2ASK调制系统VHDL建模 4.1 2ASK调制系统仿真模型……………………………………………………… 4.1.1 m序列原理………………………………………………………… 4.1.2 m序列的实现…………………………………………………… 4.1.3分频器原理……………………………………………… 4.2 调制程序实现…………………………………… 4.2.1 M序列的实现………………………………………… 4.2.2分频器的实现…………… 4.3 2ASK调制系统仿真…………… 4.3.1 M序列伪随机码仿真………………………………………… 4.3.2分频器仿真…………………………………………… 4.3.3 2ASK调制仿真…………………………………………………… 5 2ASK解调系统VHDL建模与仿真 5.1 2ASK解调系统仿真模型……………………………………………………… 5.2 2ASK解调系统的实现………………………… 5.2.1 2ASK解调系统的VHDL设计…………………………………………

AM调制与解调电路设计

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:

9振幅调制与解调详解

9 振幅调制与解调 9.1.1 概述 为什么要调制?◆信号不调制进行发射天线太长,无法架设。 ◆ 信号不调制进行传播会相互干扰,无法接收。 调制的必要性:可实现有效地发射,可实现有选择地接收。 调制按载波的不同可分为脉冲调制、正弦调制和对光波进行的光强度调制等。 按调制信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。调制信号为模拟信号的称为模拟调制,调制信号 为数字信号的称为数字调制。 正弦波调制有幅度调制AM 、频率调制FM 和相位调制PM 三种基本方式,后两者合称为角度调制。 调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量,通常它们分布在载波频率的两边,并占有一定的频带。 几个基本概念:⒈ 载波:高频振荡波; ⒉ 载频:载波的频率 ⒊ 调制:将低频信号“装载”在载波上的过程。即用低频信号去控制高频振荡波的某 个参数,使高频信号具有低频信号的特征的过程; ⒋ 已调波:经调制后的高频振荡波; ⒌ 解调:从已调信号中取出原来的信息;⒍ 调制信号:低频信号(需传送的信息)。 ? 模拟调制有以正弦波为载波的幅度调制和角度调制。 ? 幅度调制,调制后的信号频谱和基带信号频谱之间保持线性平移关系,称为线性幅度调制。 (振幅调制、解调、混频) ? 角度调制中,频谱搬移时没有线性对应关系,称为非线性角度调制。(频率调制与解调电路) ⒈ 什么是调幅?定义 :载波的振幅值随调制信号的大小作线性变化,称为振幅调制,简称调幅(AM ) 实现调幅的方法有:低电平调幅和高电平调幅。 ◆低电平调幅:调制过程是在低电平进行,因而需要的调制功率比较小。有以下两种: 1.平方律调幅:利用电子器件的伏安特性曲线平方律部分的非线 性作用进行调幅。 2.斩波调幅:将所要传输的音频信号按照载波频率来斩波,然后 通过中心频率等于载波频率的带通滤波器,取出调幅成分。 ◆高电平调幅:调制过程是在低电平进行, 通常在丙内放大器中进行。 1.低集电极(阳极)调幅; 2.基极(控制栅极)调幅: 图0普通调幅电路模型 ? 普通调幅(AM ):含载频、上、下边带 ? 双边带调幅(DSB ):不含载频 ? 单边带调幅(SSB ):只含一个边带 ? 残留单边带调幅(VSB ):含载频、一个边带 9.1.2 检波简述 检波过程是一个解调过程,它与调制过程正相反。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。 由频谱来看,检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频,如图9.1.2所示(此图为单音频 调制的情况)。检波过程也是要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,振幅调制过程: AM 调制 DSB 调制 SSB 调制 解调过程 包络检波 (非相干): 同步检波 (相干): 峰值包络检波 平均包络检波 乘积型同步检波 叠加型同步检波

课程设计:基于MATLAB的BPSK调制解调研究

课程设计:基于MATLAB的BPSK 调制解调研究

东北石油大学课程设计 2012年3月9日

东北石油大学课程设计任务书 课程通信综合课程设计 题目基于MATLAB的BPSK调制解调研究 专业XXXXXXX姓名XXX学号XXXXXXXXX 主要内容: 1、简要阐述了BPSK的调制与解调原理; 2、利用MATLAB进行仿真,附上仿真程序和仿真结果,并对仿真结果进 行分析。 基本要求: 掌握数字带通BPSK调制解调相关知识,学习MATLAB软件,掌握相关调制解调的MATLAB函数的使用。运用MATLAB进行编程实现BPSK的调制解调过程,并且仿真输出调制前的基带信号、调制后的BPSK信号和叠加噪声后的2PSK信号波形、解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形,并对仿真结果进行分析。 主要参考资料: [1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].国防工业出版社,2010:205-212. [2] 章宜华.精通MATLAB5[M].清华大学出版社,1999:136-140. [3] 沈兰芬,李治群.调制解调的数字实现[J].电信科学,1993,(6):27-31. 完成期限2012.2.20—2012.3.9 指导教师 专业负责人 2012年2月20日

目录 1.设计要求 (1) 2.设计原理 (1) 2.1BPSK的调制原理 (1) 2.2BPSK的解调原理 (3) 3.基于MATLAB的BPSK调制解调仿真 (4) 3.1仿真框图 (4) 3.2仿真源程序 (4) 3.3仿真输出结果 (6) 3.4仿真结果分析 (9) 4.总结 (10) 参考文献 (10)

DSB波的调制与解调课程设计报告材料

- 1 - 现代通信系统原理课程设计说明书 题目:DSB-SC调制与解调 学生姓名: 学号: 院(系): 专业: 指导教师: 年月日

目录 一、调幅与解调原理: (4) 二、DSB的调制调制与解调总系统框:………………………………………… ..4 三、DSB调制与解调: (4) 3.1.双边带调制原理 (4) 3.2调幅波的解调:......................................................... .. (6) 3.3乘法器原理 (7) 四、单元电路设计: (7) 4.1调幅电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (8) 4.2解调电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (9) 4.3低通滤波器电路图、已调波波形图以及频谱图及理论分析 (10) 五:总电路图: (18) 六、自设问题并解答以及心得体会 (19) 七、附录元器件清单: (20) 八、参考文献 (21) 摘要 模拟通信系统具有直观,容易实现等优点,在早期的通信系统中得到了广泛的应用,例如早期的电话系统就是模拟通信系统。抑制双边带调幅(DSB-SC)作为最经典的模拟通

信系统之一,具有调制效率高,抗噪性能好等优点,得到了广泛的研究与应用。MATLAB仿真软件具有编程效率高,使用方便等优点广泛应用与电子通信,航空航天等科学领域,而SIMUINK作为一种可视化的仿真工具直观以及便捷等优点。本次仿真就是基于这两种仿真平台对DSB通信系统进行仿真建模,在对一个系统进行仿真建模时需要我们对原理部分熟练掌握,在建模过程中达到学以致用的目的,因此仿真建模对于教学研究具有积极作用。 本次设计首先在简要概述DSB通信系统原理的基础上,建立了基于MATLAB与SIMULINK 的仿真建模,其中主要包括调制部分,信道与解调部分的仿真建模。整个通信系统中以正弦信号为基带信号,经过加性高斯白噪声信道后通过巴特沃斯低通滤波器以及相干解调方式解调得到解调信号;在SIMULINK对整个DSB系统进行建模的基础上再对该系统的各个部分进行了MATLAB仿真建模。在仿真后的数据分析中得到了与理论分析一致的结果,从而也验证了此次仿真建模的成功。 关键词:模拟通信系统;仿真建模; DSB; MATLAB; SIMULINK 绪论 课题研究的意义

FM调制解调电路的设计说明

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。

FM调制解调系统设计与仿真

贵州大学明德学院 《高频电子线路》 课程设计报告 题目:模拟角度调制系统 学院:明德学院 专业:电子信息工程 班级: 学号: 姓名:周科远 指导老师:宁阳 2012年1月 1日

《高频电子线路》课程设计任务书 一、课程设计的目的 高频电子线路课程设计是专业实践环节之一,是学习完《高频电子线路》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的让学生掌握高频电子线路的基本原理极其构造和运用,特别是理论联系实践,提高学生的综合应用能力。 二、课程设计任务 课程设计一、高频放大器 课程设计二、高频振荡器 课程设计三、模拟线性调制系统 课程设计四、模拟角度调制系统 课程设计五、数字信号的载波传输 课程设计六、通信系统中的锁相环调制系统 共6个课题选择,学生任选一个课题为自己的课程设计题目,独立完成;具体内容按方向分别进行,不能有雷同;任务包括原理介绍、系统仿真、波形分析等;要求按学校统一的课程设计规范撰写一份设计说明书。 三、课程设计时间 课程设计总时间1周(5个工作日) 四、课程设计说明书撰写规范 1、在完成任务书中所要求的课程设计作品和成果外,要撰写课程设计说明书1份。课程设计说明书须每人一份,独立完成。 2、设计说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容,以及附图或附件等材料。 3、题目字体用小三,黑体,正文字体用五号字,宋体,小标题用四号及小四,宋体,并用A4纸打印。

目录 摘要...................................................................I ABSTRACT .............................................................II 一.课程设计的目的与要求.. (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 二.FM调制解调系统设计 (2) 2.1FM调制模型的建立 (3) 2.2调制过程分析 (3) 2.3FM解调模型的建立 (4) 2.4解调过程分析 (5) 2.5高斯白噪声信道特性 (6) 2.6调频系统的抗噪声性能分析 (9) 三.仿真实现 (10) 3.1MATLAB源代码 (11) 3.2仿真结果 (15) 四.心得体会 (18) 五.参考文献 (19)

基于Multisim调制解调仿真电路设计

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 Loop

(完整版)振幅调制与解调习题及其解答

振幅调制与解调练习题 一、选择题 1、为获得良好的调幅特性,集电极调幅电路应工作于 C 状态。 A .临界 B .欠压 C .过压 D .弱过压 2、对于同步检波器,同步电压与载波信号的关系是 C A 、同频不同相 B 、同相不同频 C 、同频同相 D 、不同频不同相 3、如图是 电路的原理方框图。图中t t U u c m i Ω=cos cos ω;t u c ωcos 0= ( C ) A. 调幅 B. 混频 C. 同步检波 D. 鉴相 4、在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是 ( A ) A .AM B .DSB C .SSB D .VSB 5、惰性失真和负峰切割失真是下列哪种检波器特有的失真 ( B ) A .小信号平方律检波器 B .大信号包络检波器 C .同步检波器 6、调幅波解调电路中的滤波器应采用 。 ( B ) A .带通滤波器 B .低通滤波器 C .高通滤波器 D .带阻滤波器 7、某已调波的数学表达式为t t t u 6 3102cos )102cos 1(2)(??+=ππ,这是一个( A ) A .AM 波 B .FM 波 C .DSB 波 D .SSB 波 8、AM 调幅信号频谱含有 ( D ) A 、载频 B 、上边带 C 、下边带 D 、载频、上边带和下边带 9、单频调制的AM 波,若它的最大振幅为1V ,最小振幅为0.6V ,则它的调幅度为( B ) A .0.1 B .0.25 C .0.4 D .0.6 10、二极管平衡调幅电路的输出电流中,能抵消的频率分量是 ( A ) A .载波频率ωc 及ωc 的偶次谐波 B .载波频率ωc 及ωc 的奇次谐波 C .调制信号频率Ω D .调制信号频率Ω的偶次谐波 11、普通调幅信号中,能量主要集中在 上。 ( A ) A .载频分量 B .边带 C .上边带 D .下边带 12、同步检波时,必须在检波器输入端加入一个与发射载波 的参考信号。 ( C ) A .同频 B .同相 C .同幅度 D .同频同相 13、用双踪示波器观察到下图所示的调幅波,根据所给的数值,它的调幅度为 ( C )

基于MATLAB的2FSK调制解调课设

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:

振幅调制与解调电路思考题与习题填空题1调制是用4

第四章振幅调制与解调电路 思考题与习题 一、填空题 4 -1调制是用。 4-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧,即产生了新的频谱分量,所以必须采用才能实现。 4-3在抑制载波的双边带信号的基础上,产生单边带信号的方法有和。4-4、大信号检波器的失真可分为、、和。 4-5、大信号包络检波器主要用于信号的解调。 4-6 同步检波器主要用于和信号的解调。 二思考题 4-1为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现?它和小信号放大在本质上有什么不同? 4-2.写出图思4-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。

图思4-2 4-3振幅检波器一般有哪几部分组成?各部分作用如何?

4-4下列各电路能否进行振幅检波?图中RC为正常值,二极管为折线特性。 图思4-4 三、习题 4-1 设某一广播电台的信号电压u(t)=20(1+0.3cos6280t)cos6.33×106t(mV),问此电台的载波频率是多少?调制信号频率是多少? 4-2 有一单频调幅波,载波功率为100W,求当m a=1与m a=0.3时的总功率、边总功率和每一边频的功率。

4-3在负载R L=100某发射机的输出信号u(t)=4(1+0.5cos t)cos c t(V),求总功率、边频功率和每一边频的功率。 4-4 二极管环形调制电路如图题4-4所示,设四个二极管的伏安特性完全一致,均自原点出点些率为g d的直线。调制信号uΩ(t)=UΩm cosΩt,载波电压u c(t)如图所示的对称方波,重复周期为T c=2π/ωc,并且有U cm>Uωm,试求输出电流的频谱分量。 图题4-4 4-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100Ω负载上的载波功率P c,边带功率P SB和总功率P av。。 (1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA) (2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V) (3) 图题6.3-5所示的调幅波。

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

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: 载波 f1 载波 f2 二进制数据 2FS K 输出信号 2FS K 的调制原理图

通信原理课程设计BPSK调制与解调

摘要 数字通信系统是当代通信领域的主流,在社会生活各个方面占据重要地位。BPSK作为数字通信系统中的一种简单基础的调制解调方法,抗干扰能力强,容易仿真实现。本文通过BPSK 的仿真,希望学习到数字通信的基础知识,为以后的学习打下基础。 本文介绍了数字化调制解调技术的现状发展及其应用,通信系统仿真软件MATLAB中的一种可视化仿真工具Simulink;然后介绍了BPSK数字调制解调的理论基础,包括数字带通传输分类以及重点分析了BPSK数字调制和解调的原理。 本文在深刻理解通信系统理论的基础上,利用MATLAB强大的仿真功能,在Simulink仿真环境下设计了BPSK调制解调系统仿真模型,给出各路观察波形,证实了解调算法的可行性。 关键词:BPSK;调制解调器;MATLAB ;蒙特卡洛分析;

目录 一、课程设计目的及内容 (3) 1.1、课程设计的目的 (3) 1.2课程设计的内容 (3) 二、BPSK仿真设计思路 (4) 2.1 相移键控系统概述 (4) 2.2数字带通传输分类 (4) 2.3 BPSK信号调制/解调原理 (4) 2.3.1 BPSK信号调制原理 (4) 2.3.2 BPSK 信号解调原理 (6) 三、Matlab软件简介 (8) 四、BPSK调制解调的MATLAB仿真 (9) 4.1 BPSK调制的数学模型 (9) 4.2 BPSK解调的原理 (9) 4.3 实验程序 (9) 4.4 仿真波形图: (15) 五、总体系能分析 (19) 六、设计总结 (20) 七、参考文献 (21) 致谢 (22)

一、课程设计目的及内容 1.1、课程设计的目的 通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关 PCM编码和解码的基本概念、基本理论和基本方法,而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力;同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养,为今后参加科学工作打下良好的基础。 本课程设计主要研究8PSK信号的调制解调原理性能分析。通过完成本课题的设计,拟达到以下目的: 1.学习如何利用计算机仿真方法和技术对通信系统的理论知识进行验证,并学会搭建简单的系统模型; 2.掌握MATLAB7.0的基础知识,熟悉MATLAB进行通信系统仿真中各个常用模块的使用方法; 3.通过系统仿真加深对通信课程理论知识的理解。 通过该课题的设计与仿真,可以提高学生综合应用所学基础知识的能力和计算机编程的能力,为今后的学习和工作积累经验。 1.2课程设计的内容 根据题目要求,查阅相关资料,掌握数字带通的 BPSK 调制解调的相关知识。学习 MATLAB 软件,掌握 MATLAB各种函数的使用。在此基础上,完成以下实验要求: 1)设计系统整体框图及数学模型。 2)运用 MATLAB进行编程,实现 BPSK 的调制解调过程的仿真。其中包括信源、BPSK信 号的产生,信道噪声的加入,BPSK信号的载波提取和相干解调。 3)系统性能的分析包括信号带宽,波形对比以及误码率的计算。

ASK调制与解调电路设计

《电力系统自动化》课程设计任务书

目录 一.背景描述…………………………二.设计内容…………………………三.工作原理…………………………四.电路设计及参数设置……………五.仿真及波形分析…………………六.设计总结…………………………七.参考文献…………………………

一.背景描述: 电力系统远动技术是为电力系统调度服务的远距离监测、控制技术。由于电能生产的特点,能源中心和负荷中心一般相距甚远,电力系统分布在很广的地域,其中发电厂、变电所、电力调度中心和用户之间的距离近则几十公里,远则几百公里甚至数千公里。要管理和监控分布甚广的众多厂、所、站和设备、元器件的运行工况,已不能用通常的机械联系或电联系来传递控制信息或反馈的数据,必须借助于一种技术手段,这就是远动技术。它将各个厂、所、站的运行工况(包括开关状态、设备的运行参数等)转换成便于传输的信号形式,加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰,经过调制后,由专门的信息通道传送到调度所。在调度所的中心站经过反调制,还原为原来对应于厂、所、站工况的一些信号再显示出来,供给调度人员监控之用。调度人员的一些控制命令也可以通过类似过程传送到远方厂、所、站,驱动被控对象。这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控,所以,远动技术是四遥的结合。 二.设计内容: 1.对电力系统远动信息传输系统的主要环节进行理论分析和研究。 2. 熟悉数字调幅技术的有关原理和实现方法。 3. 设计ASK调制解调电路。 4. 熟悉ORCAD软件的应用,学习元件库使用、原理图的建立以及 应用原理图进行仿真的基本方法。 三. 工作原理: 1. 数字调幅技术的原理和实现方法 (1)数字调制的概念 用二进制(多进制)数字信号作为调制信号,去控制载波某些参量的变化,这种把基带数字信号变换成频带数字信号的过程称为数字调制,反之,称为数字解调。 (2)数字调制的分类 在二进制时分为:振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。

AM调制与解调课程设计报告书

信号与线性系统课程设计报告课题三AM调制与解调系统的设计

班级: 姓名: 学号: 成绩: 指导教师:王宝珠 日期:2014.12.22-1.4

目录 1 课程设计的目的、意义 (3) 2 课题任务 (3) 3 设计思路与方案 (4) 4 设计内容、步骤及要求 (4) 5 设计步骤及结果分析 (4) 5.1 必做部分 (6) 5.1.1 Matlab程序及运行结果 (6) 1.普通AM调制与解调 (6) 2.抑制双边带调制与解调 (10) 3.单边带调制与解调 (14) 5.1.2 Simulink仿真及运行结果 (16) 1.普通AM调制与解调 (16) 1.1 单音普通调制解调 (16) 1.2 复音普通调制解调 (18) 2.抑制双边带调制解调 (20) 2.1 单音双边带调制解调 (20) 2.2 复音抑制双边带调制解调 (21) 3.单边带调制解调 (22) 3.1 单音单边带调制解调 (22) 3.2 复音单边带调制解调 (24)

5.2 拓展部分 (26) 5.2.1 单音普通AM调制解调 (26) 5.2.2单音抑制双边带调制解调 (27) 5.2.3 单音单边带调制解调 (27) 6 总结 (29) 7 参考文献 (30) 8 意见、建议 (31) 摘要: 本课程设计主要利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台及Labview虚拟仪器仿真研究AM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。从而实现单音调制的普通调幅方式(AM)、抑制载波的双边带调制(DSB-SC)和单边带调制(SSB)的系统设计及仿真,并显示仿真结果,根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。在课程设计中,幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按调制信号的规律变化,其它参数不变。同时也

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