基于Multisim的振幅调制与解调电路设计与仿真
基于Multisim的调频电路设计与仿真

实践教学
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兰州理工大学
计算机与通信学院
2011年秋季学期
高频电子线路课程设计
题目:基于Multisim的调频电路设计与仿真
专业班级:
姓名:
学号:
指导老师:贾科军
成绩:
基于Multisim的调频电路设计与仿真
摘要
频率的调制和解调是通信电子线路中非常重要且比较关键的一部分,调频电路在通信电子线路中运用非常广泛且作用很大,如何学好此部分对我们来说非常重要。本课程设计的内容是学习基于Multisim的调频电路设计与仿真。用Multisim仿真软件进行调频电路调频和解调,得到仿真结果。调制信号的仿真结果是弹簧波形图,解调信号的仿真结果是调制信号波形图。从仿真结果中更好地理解频率的调制和解调。
变容二极管接入振荡回路有两种方式。一种是与石英晶体相串联,另一种是与石英晶体相并联。无论哪一种接入方式,当变容二极管的结电容发生变化时,都引起晶体的等效电抗发生变化。在变容二极管与石英晶体相串联的情况下,变容管结电容的变化,主要是使晶体串联谐振频率fq发生变化,从而引起石英晶体的等效电抗的大小变化.如图2.3(a)所示。当变容二极管与石英晶体相并联时,变容二极管结电容的变化,主要是使晶体的并联谐振频率发生变化,这也会引起晶体的等效电抗的大小发生变化,如图2.3(b)所示,该图是电纳曲线。总之,如果用调制信号控制变容二极管的结电容,由于石英晶体的等效电抗(我们应用的是处在fq与fp之间的感抗Xq)的大小也受到控制,因而亦使振荡频率受到调制信号的控制,即获得了调频信号,但所产生的最大相对频移很小,约只有10-4数量级。
1
直接调频基本原理是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率。因此,凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或参数,只要能够用调制信号去控制它们,并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变,都可以完成直接调频的任务。
multisim仿真教程调幅电路

multisim仿真教程调幅电路6.5调幅电路调幅(振幅调制)是用低频调制信号去控制高频载波的振幅,使其振幅按调制信号的规律而变化,调制是一个非线性过程。
从频谱结构来看,调幅又是一个对调制信号进行频谱搬移的过程,即把较低的频谱搬到较高频谱。
6.5.1普通调幅(AM)电路普通调幅电路可分为高电平调制电路和低电平调制电路两大类。
前者属于发射机的最后一级,直接产生发射机输出功率要求的已调波;后者属于发射机前级产生小功率的已调波,再经过线性功率放大达到所需的发射机功率电平。
现在设载波电压为:uctUcmcoct(6.5.1)调制电压为:uEcUmcot(6.5.2)上两式相乘为普通振幅调制信号。
utKEcUmcotcmcoctUKUcmEcUmcotcoctU1macotcoct(6.5.3)式中称为调幅系数(或调制指数),它表示调幅波的幅度的最大变化量与载波振幅之比,即幅度变化量的最大值。
显然否则已调波会产生失真。
根据6.6.3式,由乘法器(K=1)组成的普通调幅(AM)电路图6.5.1所示,可获得通信系统中常用的普通调幅(AM)。
高频载波信号电压uc(t)(图中的V2)加到Y输入端口;直流电压U3(图中的V3)和低频调制信号uΩ(t)(图中的V1)加到某输入端口,仿真运行图6.5.1电路,可得输出电压波形如图6.5.1(b),满足式(6.5.1)关系。
(a)乘法器组成的普通调幅(AM)电路(b)普通调幅(AM)仿真输出波形图6.5.1乘法器组成的普通调幅(AM)电路6.5.2抑制载波双边带调幅(DSB/SCAM)调制电路在抑制载波调幅波的产生电路中,设载波电压为:uc(t)UcmcoCt调制电压为:u(t)Umcot(6.5.4)(6.5.5)经过模拟乘法器电路后输出电压为抑制载波双边带振幅调制信号为:u0(t)Kuc(t)u(t)KUcmUmco(t)co(Ct)1KUcmUmco(C)tco(C)t2(6.5.6)利用乘法器(K=1)组成的抑制载波双边带调幅(DSB/SCAM)电路如图6.5.2所示,可获得通信系统中常用的抑制载波双边带信号(DSB/SCAM)。
振幅调制与解调multisim仿真

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: 振幅调制与解调初始条件:振幅调制与解调原理,Multisim软件要求完成的主要任务:(1)设计任务根据振幅调制与解调的原理,设计电路图,并在multisim软件仿真出波形结果。
(2)设计要求①惰性失真测试;②负峰切割失真的测试;③检波器电压系数的测试;时间安排:1、2014 年11月17 日集中,作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2014 年11月17 日,查阅相关资料,学习基本原理。
3、2014 年11月18 日至2014 年11月20日,方案选择和电路设计。
4、2014 年11月20 日至2014 年11月21日,电路仿真和设计说明书撰写。
5、2014 年11月23 日上交课程设计报告,同时进行答辩。
课设答疑地点:鉴主13楼电子科学与技术实验室。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要本文是振幅调制与解调的原理分析与multisim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,其中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。
关键字:振幅调制,AM信号解调,multisim仿真。
AbstractThis 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.目录1振幅调制的原理 (4)1.1调制在通信系统中的作用 (4)1.2调制的基本方式 (4)1.3振幅调制原理与实现方式 (4)1.4全载波调幅电路模型与工作原理 (5)1.5电压调制系数 (5)2振幅调制的仿真 (6)2.1 multisim软件简介 (6)2.2振幅调制的时域分析 (6)2.3振幅调制的频域分析 (8)3调幅信号解调的原理 (9)3.1调制信号的解调 (9)3.2包络检波 (9)4调幅信号解调的仿真 (9)5惰性失真的测试及分析 (10)5.1惰性失真产生原因 (10)5.2惰性失真的仿真测试 (11)6负峰切割失真的测试及分析 (11)6.1负峰切割失真的产生原因 (11)6.2负峰切割失真的仿真测试 (12)7总结 (13)8参考文献: (13)1振幅调制的原理1.1调制在通信系统中的作用调制技术是《高频电子线路》课程中一个十分重要的技术,它是一种信号处理技术。
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AbstractCommunication 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目录摘要 (1)Abstract (1)1绪论 (3)1.1课题研究背景 (3)1.2 国内外发展现状 (3)1.3 课题主要研究内容 (3)2 锁相环基本原理 (4)2.1基本组成 (4)2.2工作原理 (4)3 2FSK调制解调电路设计 (6)3.1 2FSK调制电路设计原理 (6)3.2 2FSK调制单元电路的设计 (6)3.3 2FSK解调单元电路的设计 (10)3.4 2FSK解调电路的整体设计 (12)4 2PSK调制解调电路设计 (13)4.1 2PSK调制解调电路设计原理 (13)4.2 2PSK调制与解调电路的设计与仿真 (14)5 2ASK调制解调电路设计.............................................................................. 错误!未定义书签。
基于Multisim的调幅电路仿真研究

基于Multisim的调幅电路仿真研究陈东东(安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011)指导老师:李强摘要: 调幅电路用途十分广泛,在高频电子线路中的幅度调制可视为两个信号相乘或包含相乘的过程,目前在无线电通信、广播电视等方面得到广泛应用。
而Multisim软件是应用广泛的仿真软件之一,在实验教学、故障分析等方面具有很大的优越性。
本论文介绍了在Multisim10仿真平台中构建调幅电路的方法,并基于Multisim10仿真软件对两种常用调幅电路进行仿真分析,观察调幅波的波形变化规律,并分析电路的性能。
关键词: Multisim,调幅,仿真1 引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,并且使频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别附加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。
本文利用Multisim10 软件仿真平台,综述了在现代通信系统中常用的AM ,DSB调制的基本技术,并分别在时域讨论振幅调制的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。
对两种调幅电路进行软件仿真,并分析比较测试结果。
Multisim 是一个功能强大的仿真软件,它能进行电路原理设计、对电路功能进行测试分析。
而且更适合于对模拟电路、高频电子线路等进行仿真与测试。
它的元器件库提供了众多的电路元器件,其中虚拟测试仪器仪表也是种类繁多,用它创建的电路原理图和所仿真的结果,具有直观、方便、实用和安全的优点。
2 调幅电路的基本原理由消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量,这种低频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。
高频电子课程设计--基于Multisim10的AM和DSB振幅调制器仿真设计

课程设计班级:*********姓名:*****学号:*********指导教师:***成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系目录1.概述 (2)1.1标准调幅(AM) (2)1.2双边带调幅(DSB) (4)2.硬件设计 (6)2.1MC1596内部结构 (6)2.2乘法器调制器电路 (7)3.软件仿真 (8)3.1标准调幅(AM) (8)3.2双边带调幅(DSB) (9)4.结论 (11)4.1仿真分析 (11)4.2心得体会 (11);;基于Multisim10的AM 和DSB 振幅调制器仿真设计1.概述振幅调制的主要功能就是将低频调制信号通过高频载波信号进行频率的提升,产生高频的已调波,以使携带信息的电信号更适合在信道中传输。
所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。
振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅(AM )。
为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(DSB )和单边带调幅波(SSB )。
在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
1.1标准调幅(AM )振幅调制就是使载波信号的振幅随调制信号的变化规律而变化的技术。
通常载波信号为高频信号,调制信号为低频信号。
设载波信号的表达式为:()t U u c cm c ωcos =,调制信号的表达式为t V t u cm Ω=Ωcos )(则调制信号的表达式为:t t m V u c cm ωcos )cos 1(0Ω+==t mV t t mV t V c cm c cm c cm )cos(21)cos(21cos Ω-+Ω++ωωω式中,m 为调幅系数,m=cm m V V /Ω;t V c cm ωcos 为载波信号;;t mVc cm )cos(21Ω+ω为上边带信号;t mV c cm )cos(21Ω-ω为下边带信号。
基于Multisim的SSB的调制与解调电路的仿真分析

*课程设计报告题目:基于Multisim的SSB的调制与解调电路的仿真分析学生姓名:***学生学号:********系别:电气信息工程系专业:通信工程届别:2014届指导教师:***电气信息工程学院2013年5月基于Multisim 的SSB 的调制与解调电路的仿真分析学生:***指导教师:***电气信息工程学院 通信工程专业1 课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务本课程设计是实现SSB 的调制解调。
在此次课程设计中,我将通过多方搜集资料与分析,来理解SSB 调制解调的具体过程和它在multisim 中的实现方法。
预期通过这个阶段学习,更清晰地认识SSB 的调制解调原理,同时加深对multisim 这款通信仿真软件操作的熟练度,并在使用中去感受multisim 的应用方式与特色。
利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考,分析和解决问题的能力,为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。
1.2 课程设计的要求(1)熟悉multisim 的使用方法,掌握SSB 信号的调制解调原理,以此为基础在软件中画出电路图。
(2)绘制出SSB 信号调制解调前后在时域和频域中的波形,观察两者在解调前后的变化,通过对分析结果来加强对SSB 信号调制解调原理的理解。
(3)在老师的指导下,独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计论文,文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
1.3 课程设计的研究基础(设计所用的基础理论)SSB 信号的数学表达式: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。
根据滤除方法的不同,产生SSB 信号的方法有:滤波法和移相法。
单频调制时,c DSB u ku t u Ω=)(SSB 信号的表达式为:取上边带:)t Ucos(t)(u C SSB Ω+=ω取下边带:)t Ucos(t)(u C SSB Ω-=ωC U U U ⨯=Ω从上式看,单频时的SSB 信号仍是等幅波,但它与原载波电压是不同的。
基于Multisim的SSB的调制与解调电路的仿真分析解读

*课程设计报告题目:基于Multisim的SSB的调制与解调电路的仿真分析学生姓名:***学生学号:********系别:电气信息工程系专业:通信工程届别:2014届指导教师:***电气信息工程学院2013年5月基于Multisim 的SSB 的调制与解调电路的仿真分析学生:***指导教师:***电气信息工程学院 通信工程专业1 课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务本课程设计是实现SSB 的调制解调。
在此次课程设计中,我将通过多方搜集资料与分析,来理解SSB 调制解调的具体过程和它在multisim 中的实现方法。
预期通过这个阶段学习,更清晰地认识SSB 的调制解调原理,同时加深对multisim 这款通信仿真软件操作的熟练度,并在使用中去感受multisim 的应用方式与特色。
利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考,分析和解决问题的能力,为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。
1.2 课程设计的要求(1)熟悉multisim 的使用方法,掌握SSB 信号的调制解调原理,以此为基础在软件中画出电路图。
(2)绘制出SSB 信号调制解调前后在时域和频域中的波形,观察两者在解调前后的变化,通过对分析结果来加强对SSB 信号调制解调原理的理解。
(3)在老师的指导下,独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计论文,文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
1.3 课程设计的研究基础(设计所用的基础理论)SSB 信号的数学表达式: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。
根据滤除方法的不同,产生SSB 信号的方法有:滤波法和移相法。
单频调制时,c DSB u ku t u Ω=)(SSB 信号的表达式为:取上边带:)t Ucos(t)(u C SSB Ω+=ω取下边带:)t Ucos(t)(u C SSB Ω-=ωC U U U ⨯=Ω从上式看,单频时的SSB 信号仍是等幅波,但它与原载波电压是不同的。
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很大,放电很慢,可能在随后的若干的高频周期内,包络线电压虽已下降,而C上的电压还大于包络线电压,这就使二极管方向截止,失去检波作用。在截至期间,检波输出波形呈倾斜的对角线形状,对角线失真可以总结为电容放电曲线 的下降速度慢于包络线电压下降的速度。
不发生放电失真的条件:
包络线下降速度小于 放电速率,即:
关键词:振幅调制与解调,检波失真,参数选取
一、振幅调制电路原理及工作过程
首先将语音(调制)信号叠加直流后再与载波相乘,本电路采用乘法调幅进行调制
语音信号频谱为300 到3400 ,这里选择频率为1000 的信号模拟语音信号。选择2M 作为载波信号。让模拟语音信号(调制信号)与载波信号经过乘法器产生调制系数 =0.2的普通调幅波。如图:
1.3 课程设计的研究基础(设计所用的基础理论)
基于Multisim的振幅调制与解调电路设计与仿真
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基于Multisim10的振幅调制与解调电路设计与仿真
摘要: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,并且使频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率范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。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。所以现在调制与解调在高频通信领域有着更为广泛的应用。
图10
(二)、其他电路元件参数的选取
1、检波二极管V
为了提高检波效率,应选取正向电阻小 ,反向电阻大 、同时要求PN结电容小的管子。这里选取IN4148型号二极管。
2、输出耦合电容 :
选取的比较大,这样低频也容易通过。
3、 的选取:
通过图5(电路输出解调端波形)我们可以观察到,通过检波电路的输出的调制信号衰减很大,所以一般会在检波电路后接低频功率放大器,这样 等效为检波电路后下一级低频功率放大器的输入电阻。
1.2 课程设计的要求
(1)熟悉multisim的使用方法,掌握DSB信号的调制解调原理,以此为基础在软件中画出电路图。
(2)绘制出DSB信号调制解调前后在时域和频域中的波形,观察两者在解调前后的变化,通过对分析结果来加强对DSB信号调制解调原理的理解。
(3)在老师的指导下,独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计论文,文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
不发生割底失真条件:
本电路中,采取将 分成 和 ,通过隔直流电容 将 并接在 两端, 越大,交、直流负载电阻值的差别就越小,但是输出音频电压也就越小。同时为了提高检波效率, 宜大,但过大则交流负载与之相比就小,宜产生割底失真。
取 =0.8, , =1nF时可以观察到割底失真,同时也可以看到与 相比输出音频电压变大,如图10:
2.聂典,《Multisim9计算机仿真在电子电路设计中的应用》,电子工业出版社
课程设计报告
题 目:基于Multisim的DSB的调制与解调电路的仿真分析
学生姓名:***
学生学号:********
系 别:电气信息工程学院
专 业:通信工程
届 别:2014届
指导教师:***
电气信息工程学院制的仿真分析
学生:***
指导教师:***
电气信息工程学院 通信工程专业
1 课程设计的任务与要求
1.1 课程设计的任务
本课程设计是实现DSB的调制解调。在此次课程设计中,我将通过多方搜集资料与分析,来理解DSB调制解调的具体过程和它在multisim中的实现方法。通过这个阶段学习,更清晰地认识DSB的调制解调原理,同时加深对multisim这款通信仿真软件操作的熟练度,并在使用中去感受multisim的应用方式与特色。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考,分析和解决问题的能力,为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。
图1(调制电路电路图)
图2(调制信号与调幅波仿真图)
二、解调电路工作原理及说明
普通调幅波的包络反映了调制信号的变化规律,其中大信号检波电路利用了二极管的整流工作原理。
解调电路输入信号为载波为2M ,调制信号为1000 ,调制系数 =0.2的普通调幅波,电路如图:
图3(解调电路图)
图4(调幅波波形)
图5:(电路输出解调端波形)
图7( )
此外, 在不发生放电失真的前提下应尽量取大些,对提高检波效率及滤波效果均有利。如图:
=1uF) =1nF)
可以看到 =1uF比 =1nF滤波效果好。
2、割底失真
产生原因:
在接收机中,检波器输出耦合到下级的电容比较大,对检波器输出的直流而言, 上有一个直流电压 ,借助于有源二端网络可把 , , 用一个等效电路E和 代替。这样如果输入信号调制度很深,即调制系数 很大或检波器交直流电阻之比 很小,以致在一部分时间内其幅值比E还小,则在此期间内将处于反向截止状态,产生失真,表现为输出波形中的底部被割去。
<
将 =0.2, ,Ω=1k 代入上面不等式得到
<8.66uF
但在实际调试中当 =1.2uF时即产生对角线失真,如图6:
=1.2uF)
我们可以看到有微弱的放电失真,放电时间549.906us大于半个周期,这也在一定程度上说明了理论计算与实际应用中还是存在一定误差的;
当 取值变大时,放电失真更加严重,如图7:
四、结束语
至此,本课题所设计的电路设计与仿真就结束了,虽然电路实现比较简单,但是其中体现的原理还是很深奥的,通过此次电路仿真,也对振幅调制与解调电路的实现有了更为直观的认识。笔者相信随着近几年电子元件制作工艺越来越精湛,调制与解调在通信领域必将会有更广泛的应用。
五、参考文献
1.于洪珍,《通信电子电路》,清华大学出版社
我们可以看到输出波形周期为1.002ms,输出信号频率为1000 说明解调电路成功解调出调制信号。
三、解调(检波)电路元件参数的选取
电路元件参数主要是基于检波效率、滤波效果来选取的。其中滤波效果中的检波失真是决定解调电路元件参数的主要方面。
(一)、大信号检波器存在的两种失真对参数选取的影响
1、对角线失真(放电失真)