通信原理课程设计-FSK资料

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fsk课程设计

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fsk课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握FSK(Frequency Shift Keying)的基本概念,理解其工作原理;2. 学生能描述FSK调制解调过程,了解其在通信系统中的应用;3. 学生能掌握FSK信号的主要参数,如频偏、波特率等,并了解它们对通信质量的影响。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析实际通信系统中FSK信号的特点,进行简单的故障排查;2. 学生能通过实验操作,实现FSK信号的调制与解调,提高实践操作能力;3. 学生能运用编程软件,模拟FSK通信过程,培养编程与问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习FSK通信技术,增强对我国通信事业发展的自豪感,培养爱国主义精神;2. 学生在学习过程中,培养勇于探索、积极进取的精神,提高团队合作意识;3. 学生通过了解FSK技术在生活中的应用,认识到科技与生活的紧密联系,激发对科学技术的兴趣。

本课程针对初中年级学生,结合通信技术学科特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和问题解决能力。

课程目标明确,符合学生认知水平,有助于激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

在教学过程中,教师需关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保学生能够达到预期的学习成果。

二、教学内容1. FSK基本概念:介绍FSK的定义、原理和应用场景,结合教材第二章第一节内容;- FSK信号的产生与特性;- FSK与ASK、PSK等其他数字调制方式的区别。

2. FSK调制解调过程:分析FSK信号的调制与解调原理,参考教材第二章第二节;- 调制过程:键控法、频率合成法等;- 解调过程:非相干解调、相干解调等。

3. FSK信号参数及其影响:讲解频偏、波特率等参数对通信质量的影响,结合教材第二章第三节;- 频偏对通信距离和抗干扰能力的影响;- 波特率与数据传输速率的关系。

4. FSK通信实验:安排实验课,让学生动手操作,实现FSK信号的调制与解调,参考教材第二章实验部分;- 实验器材与软件准备;- 实验步骤及注意事项。

fsk通信原理课程设计

fsk通信原理课程设计

fsk通信原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解FSK通信的基本原理,掌握FSK调制解调技术的关键概念。

2. 学生能够运用FSK通信原理分析实际通信系统中的信号传输与接收过程。

3. 学生掌握FSK通信系统的性能指标,如带宽、功率、误码率等。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的FSK通信系统,包括调制和解调过程。

2. 学生能够利用仿真软件对FSK通信系统进行模拟,观察和分析通信过程中的信号变化。

3. 学生能够通过实验验证FSK通信原理,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信科学的兴趣,激发他们探索通信技术发展的热情。

2. 培养学生的团队合作精神,提高他们在实际操作中解决问题的能力。

3. 引导学生关注通信技术在国家和人类发展中的应用,增强他们的社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,以提高学生的知识运用能力和实际操作技能。

课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生和教师明确课程预期成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. FSK基本原理:介绍FSK调制解调技术的概念、原理及其在通信系统中的应- 教材章节:第三章“数字调制解调技术”第2节“频移键控(FSK)”- 内容列举:FSK定义、FSK调制过程、FSK解调过程、FSK信号特点。

2. FSK通信系统性能分析:讲解FSK通信系统的关键性能指标,如带宽、功率、误码率等。

- 教材章节:第三章“数字调制解调技术”第3节“FSK通信系统性能分析”- 内容列举:带宽计算、功率分配、误码率分析、抗干扰能力。

3. FSK通信系统设计:引导学生学习如何设计FSK通信系统,包括调制器和解调器的设计。

- 教材章节:第四章“通信系统设计”第1节“FSK通信系统设计”- 内容列举:FSK调制器设计、FSK解调器设计、系统参数选择、性能优化。

4. FSK通信实验:安排实际操作环节,让学生动手进行FSK通信实验,加深对理论知识的理解。

FSK通信原理课程设计

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证等
THANK YOU
汇报人:
FSK通信系统软件设计
软件设计目标:实现FSK通信系统的功能 软件设计方法:采用模块化设计,将系统分为发送模块、接收模块、调制解调模块等 软件设计工具:使用C语言、Python等编程语言进行开发 软件测试:通过模拟通信环境进行测试,验证系统的稳定性和准确性
FSK通信系统实现流程
信号调制:将数字信号转换为模拟信号 信号传输:通过信道传输模拟信号 信号解调:将接收到的模拟信号转换为数字信号 信号解码:将数字信号转换为原始信息
FSK通信系统性能 分析
FSK通信系统误码率分析
误码率定义:接收端接收到的错误比特数与总比特数的比值 影响因素:信道噪声、信号强度、信号频率、调制方式等 误码率计算:通过实验或仿真得到误码率曲线 降低误码率的方法:提高信号强度、优化调制方式、采用信道编码技术等
FSK通信系统信噪比分析
信噪比定义:信号功率与噪声功率之比 信噪比影响:影响通信系统的传输质量、可靠性和稳定性 信噪比计算:信号功率/噪声功率 信噪比优化:通过调整信号功率、噪声功率或传输环境来提高信噪比
系统设计:采用FSK调制方式,实现数字信号的传输
硬件设计:包括发射机、接收机、天线等设备
软件设计:包括信号处理、调制解调、信号检测等算法 实验结果:成功实现FSK通信系统的设计与实现,传输速率和误码率满足 要求
案例二:FSK信号调制解调实验
实验目的:掌握FSK信号的调制和解调原理 实验设备:信号发生器、示波器、频谱分析仪等 实验步骤:设置信号发生器参数、进行信号调制、信号解调、频谱分析等 实验结果:成功实现FSK信号的调制和解调,得到清晰的频谱图
FSK信号调制原理
FSK信号调制:通过改变载波频率来传递信息 调制方式:连续波调制和脉冲调制 调制过程:将信息信号转换为频率信号 解调过程:将频率信号转换为信息信号

fsk通信系统课程设计

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fsk通信系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握FSK通信系统的基本原理和应用,包括频率分割、调制解调技术等。

知识目标要求学生了解FSK通信系统的优点和局限性,能够分析并解决实际通信问题。

技能目标则要求学生能够运用FSK通信系统进行数据传输和接收,具备实际操作能力。

情感态度价值观目标则是培养学生的创新意识和团队合作精神,激发他们对通信技术的兴趣和热情。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括FSK通信系统的原理、优点、局限性以及应用。

首先,介绍FSK通信系统的基本原理,包括频率分割和调制解调技术。

其次,讲解FSK通信系统的优点,如抗干扰能力强、传输速率高等。

然后,分析FSK通信系统的局限性,如频率资源受限、功率消耗大等。

最后,举例介绍FSK通信系统在实际应用中的案例,如电话通信、无线网络等。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先,采用讲授法,向学生讲解FSK通信系统的原理、优点、局限性以及应用。

其次,运用讨论法,引导学生分组讨论实际通信问题,培养他们的解决问题的能力。

接着,采用案例分析法,分析具体案例,使学生更好地理解FSK通信系统的应用。

最后,进行实验操作,让学生亲自动手,掌握FSK通信系统的实际操作技能。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:教材《通信原理》、参考书《FSK通信技术》、多媒体资料(包括FSK通信系统的动画演示、实际应用案例等)、实验设备(如FSK调制解调器、示波器等)。

这些教学资源将丰富学生的学习体验,帮助他们更好地理解和掌握FSK通信系统。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化方式进行,以全面、客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括平时表现、作业、小测验和期末考试。

平时表现主要考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,占总评的20%。

作业分为多次,每次占10%,总计30%。

小测验在课程中进行两次,每次占15%,总计30%。

通信原理实验--FSK传输系统系统试验

通信原理实验--FSK传输系统系统试验

通信原理实验专业:通信工程班级:姓名:指导老师:实验一FSK传输系统系统试验一.实验目的1.熟悉FSK 调制和解调基本工作原理;2.掌握FSK 数据传输过程;3.掌握FSK 正交调制的基本工作原理与实现方法;4.掌握FSK 性能的测试;5.了解FSK 在噪声下的基本性能。

二.实验仪器1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器三.实验内容测试前检查:首先将通信原理综合实验系统调制方式设置成“FSK 传输系统”;用示波器测量TPMZ07 测试点的信号,发现有脉冲波形,则说明实验系统已正常工作。

(一) FSK调制1.FSK基带信号观测(1).TPi03 是基带FSK 波形(D/A 模块内)。

通过菜单选择为1 码输入数据信号,观测TPi03 信号波形,测量其基带信号周期。

如图1.1.1所示。

(2).通过菜单选择为0 码输入数据信号,观测TPi03 信号波形,测量其基带信号周期。

如图1.1.2所示。

将测量结果与1 码比较。

图1.1.1 全1码的基带信号图1.1.2 全0码的基带信号分析:由图可知,输入全1码时的基带信号周期约为27us,输入全0码时的基带信号周期约为54us,则输入全0码时的基带信号周期约为全1码时的2倍。

2.发端同相支路和正交支路信号时域波形观测TPi03和TPi04分别是基带FSK 输出信号的同相支路和正交支路信号。

测量两信号的时域信号波形时将输入全0 码,测量其两信号是否满足正交关系。

波形如图1.1.3所示。

图1.1.3 TPi03 和TPi04波形分析:由图可以看出TPi03 和TPi04的波形相位相差π,满足正交关系。

思考:产生两个正交信号去调制的目的是防止码间串扰。

3.发端同相支路和正交支路信号的李沙育波形观测将示波器设置在(x-y)方式,可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性,其李沙育应为一个圆。

通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。

输入码型为全0码、全1码、0/1码和特殊码是的李沙育波形分别如图1.1.4、图1.1.5、图1.1.6和图1.1.7所示。

通原课设---fsk通信系统的调制

通原课设---fsk通信系统的调制

课程设计任务书学生姓名:专业班级:电信12班指导教师:工作单位:信息工程学院题目:FSK通信系统的设计初始条件:具备通信课程的理论知识;具备模拟与数字电路基本电路的设计能力;掌握通信电路的设计知识,掌握通信电路的基本调试方法;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。

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、完成FSK移频数据传输电路的设计,实现基带信号的FSK传输功能,收发波形一致。

2、完成系统中相关调制、传输以及解调模块电路的设计。

3、载波信号频率:256KHz、128KHz、峰值:5V;基带信号为M序列,峰值为1V的方波。

4、安装和调试整个电路,并测试出结果;5、进行系统仿真,调试并完成符合要求的课程设计书。

时间安排:二十二周一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要数字频率调制又称频移键控,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递数字信息,即用所传的数字信息控制载波的频率。

2FSK信号是符号“1”对应于载频,“0”对应于另一载频的已调波形,而且之间的改变是瞬时完成的。

从原理上讲,数字调频可用模拟调频法来实现,也可用键控法来实现,模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频,是频移键控通信方式早期采用的实现方式,2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个独立的频率源进行选通。

键控法的特点是转换速度快,波形好,稳定度高且易于实现,故广泛应用。

随着电子计算机的普及,数字通信技术正在迅速发展,数字频率调制是数据通信中一种常见的调制方式,频移键控(FSK)方法简单,易于实现,并且解调不需恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性好,因此,FSK调制技术在通信行业得到广泛地运用,并且主要适用于低,中速数据传输。

由于FSK调制解调原理相对简单,作为通信原理的入门学,理解FSK后可以容易理解其他更复杂的调制系统,为以后的进一步发展打下基础。

FSK数字频率调制解调仿真通信原理课程设计

FSK数字频率调制解调仿真通信原理课程设计

hXXXXXXXXXXXX通信原理课程设计题目2FSK数字频率调制解调计算机仿真院(系)电子工程与电气自动化学院专业电子信息工程学生姓名 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学号 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师 XXXXXX 职称讲师论文字数摘要本文主要利用Systemview来实现2FSK数字调制系统解调器的设计。

该设计模块包含信源调制、发送滤波器模块、信道、接收滤波器模块、解调以及信宿,并对各个模块进行相应的参数设置。

在此基础上熟悉Systemview的功能及操作,最后通过观察仿真波形进行波形分析及系统的性能评价。

2FSK信号的产生方法主要有两种:一种是模拟调频法,另一种是键控法,即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通,使其在每一个码元Ts期间输出f1或f2两个载波之一。

这两种方法产生2FSK信号的差异在于:由调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的,而键控法产生的2FSK信号是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续。

本实验采用的是模拟调频法产生2FSK信号。

2FSK信号的接受也分相干和非相干接受两种,非相干接收方法不止一种,他们都不利用信号的相位信息。

故本设计采用相干解调法。

关键词:2FSK Systemview 调制解调误码率Computer simulation of 2FSK modulation and demodulationAbstractThe design of this paper use Systemview to achieve 2FSK demodulator for digital modulation system. This design module comprises a source modulation, transmitting filter module, channel, receiver filter module, demodulation and the sink, and each module is set corresponding parameters. Familiar with the function and operation of Systemview on this basis, the performance evaluation of waveform analysis and system finally by observing the simulation waveform.There are two main methods of generating 2FSK signal: one is analog FM method, another is the key control method, namely through the switch circuit for gating on two different frequency in binary baseband control rectangle pulse sequence, making it during each symbol of the Ts output F1 or F2 two a carrier of. Differences in the two methods of generating 2FSK signal: phase 2FSK signal generated by the frequency modulation method in between adjacent symbol is the continuous change, the 2FSK signal keying is caused by electronic switch formed between two separate frequency source, therefore, between adjacent symbol phase is not necessarily continuous. In this experiment, using the 2FSK signal generation analog FM method. Received 2FSK signals are coherent and noncoherent reception two, noncoherent reception methods more than one, they are not using the phase information of the signals. This design use coherent demodulation method.引言:随着电子计算机的普及,数据通信技术正在迅速发展。

fsk通信系统的设计

fsk通信系统的设计

fsk通信系统的设计FSK通信系统的设计FSK通信系统是一种频率调制型的通信系统,其基本原理是通过改变信号的频率来传输信息。

FSK通信系统具有传输速率快、抗噪声能力强、可靠性高等优点,被广泛应用于无线通信领域。

本文将介绍FSK通信系统的设计原理、常用的调制解调器方案以及设计思路。

设计原理FSK通信系统的设计原理基于信号频率的变化,通过将数字信息转换为频率信号,再通过信道进行传输。

常用的FSK调制方式有两音调FSK、多音调FSK和连续相位FSK三种。

在两音调FSK中,使用两个不同频率的正弦波表示数字0和数字1。

当输入数字0时,输出低频正弦波;当输入数字1时,输出高频正弦波。

在多音调FSK中,使用多个不同频率的正弦波表示数字。

当输入数字时,输出对应频率的正弦波。

在连续相位FSK中,通过改变正弦波相位的方式来表示数字。

当输入数字0时,信号相位不变,输出一定频率的正弦波;当输入数字1时,信号相位发生变化,输出另一种频率的正弦波。

调制解调器方案FSK通信系统中需要使用调制解调器进行数字信号和模拟信号之间的转换。

常用的调制解调器方案有PLL解调器、数字锁相解调器和软件解调器。

PLL解调器是一种基于锁相环的解调器,可以实现高精度的解调效果。

其工作原理是通过锁相环将接收的信号频率与本地生成的参考频率进行比较,从而实现信号解调。

PLL解调器的优点是精度高、抗噪声能力强,但调制解调器的设计比较复杂,成本较高。

数字锁相解调器是一种基于数字信号处理技术的解调器。

其工作原理是通过将接收的信号进行采样、数字化、滤波等处理,从而实现数字信号与模拟信号之间的转换。

数字锁相解调器的优点是可编程性强、成本较低,但其解调效果可能受到噪声的影响。

软件解调器是一种基于计算机软件实现的解调器。

其工作原理是通过计算机对接收信号进行数字化处理,从而实现解调效果。

软件解调器的优点是灵活性高,可适用于不同的应用场景,但其实时性可能受到计算机硬件性能的影响。

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课程设计任务书学生姓名:龙江游专业班级:电信1204指导教师:苏杨工作单位:信息工程学院题目:FSK通信系统的设计初始条件:具备通信课程的理论知识;具备模拟与数字电路基本电路的设计能力;掌握通信电路的设计知识,掌握通信电路的基本调试方法;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。

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、完成FSK移频数据传输电路的设计,实现基带信号的FSK传输功能,收发波形一致。

2、完成系统中相关调制、传输以及解调模块电路的设计。

3、载波信号频率:256KHz、128KHz、峰值:5V;基带信号为M序列,峰值为1V的方波。

4、安装和调试整个电路,并测试出结果;5、进行系统仿真,调试并完成符合要求的课程设计书。

时间安排:二十二周一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月系主任(或责任教师)签名:年月日摘要2FSK是利用载频频率变化来传输数字信息。

本课程设计的内容主要是,设计是进行FSK的调制与解调系统设计,并运用Multisim仿真软件进行电路软件仿真模拟。

在课程设计中先根据FSK调制与解调原理构建调制解调电路,然后从Multisim工具箱中找出所需各元件,合理连接好并设置好参数,运行电路,根据仿真的结果来判断电路是否正确,模拟是否成功。

关键词:Multisim,FSK,2FSK,调制,解调,模拟开关目录概述 (1)1.基本原理 (2)1.1信号调制原理 (2)1.2信号解调原理 (2)2.单元电路设计 (4)2.1分频器电路设计与工作原理 (4)2.2 M序列发生器电路设计与工作原理 (4)2.3调制器电路设计与工作原理 (5)2.4解调电路设计与工作原理 (6)2.5限幅、微分、整流、展宽电路 (7)2.6电压比较器电路 (8)2.7低通滤波器 (9)2.8抽样判决器电路组成与工作原理 (9)3.电路仿真 (11)3.1仿真电路图 (11)3.2仿真结果 (11)4.实物制作 (12)4.心得体会 (15)概述数字载频信号又可分为相位离散和相位连续两种情形。

若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供,它们之间的相位互不相关,这就叫相位离散的数字调频信号;若两个振荡频率由同一振荡信号源提供,是对其中一个载频进行分频,这样产生的两个载波就是相位连续的数字调频信号。

在实际通信系统中,大部分信道不能直接传输基带信号,必须用基带信号对载波波形的参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即以正弦波作为载波的数字调制系统。

和模拟调制一样,数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式。

调频信号即2FSK信号是数字通信系统使用较早的一种通信方式,由于这种通信方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。

1.基本原理1.1信号调制原理2FSK信号波形图如2.1.1图所示,它是由调制信号去控制载波信号,用载波的频率来传递数字信息,即用所传递的数字消息控制载波的频率。

图1.1.1 2FSK信号波形图FSK信号的产生有两种方法:直接调频法和频移键控法,如图1.1.2所示。

直接调频法是数字基带信号直接控制载波振荡器的振荡频率。

虽然方法简单,但频率稳定度不高,同时转移速度不能太高。

频移键控法有两个独立的振荡器。

数字基带信号控制开关,选择不同频率的高频振荡信号,从而产生FSK调制。

图1.1.2 2FSK信号调制方法本设计采用键控法产生2FSK信号,即用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出。

1.2信号解调原理2FSK信号的解调方法有:非相干解调法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。

过零检测法是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。

gfedcba抽样判决LPF脉冲展宽整流微分限幅图1.2.1 2FSK 过零检测解调电路原理框图输入的FSK 信号经限幅放大后成为矩形脉冲波,再经过微分电路得到双向尖脉冲,然后整流得到单向尖脉冲,每个尖脉冲表示一个过零点,尖脉冲的重复频率就是信号频率的两倍。

将尖脉冲去触发一单稳电路,产生一定宽度的矩形脉冲序列,该序列的平均分量与脉冲重复频率成正比,即与输入信号成正比。

所以经过低通滤波器输出的平均分量的变化反映了输入信号频率的变化,这样把码元“1”与“0”在幅度上区分开来,再通过判决恢复出数字基带信号。

其原理框图如图1.2.1所示,各点波形图如图1.2.2所示。

图1.2.2 过零检测电路信号波形锁相环路的输出信号频率可以精确地跟踪输入参考信号频率的变化,环路锁定后输入参考信号和输出参考信号之间的稳态相位误差可以通过增加环路增益被控制在所需数值范围内。

这种输出信号频率随输入参考信号频率变化的特性称为锁相环的跟踪特性.利用此特性可以做载波跟踪型锁相环及调制跟踪型锁相环。

调频波(经过放大器放大后)与压控振荡器的输出被送入鉴相器,经鉴相器获得变化的相位误差的电压,该误差电压通过低通滤波器被滤出高频成份,从而获得随调制信号频率变化而变化的解调信号,从而实现了解调(鉴频)过程,其原理框图如图1.2.3所示。

本设计采用过零检测法来解调信号。

2.单元电路设计2.1分频器电路设计与工作原理将主载波按设计技术指标要求,一般用D触发器构成适当的分频电路,获得载频f1、f2和M序列所需的时钟信号。

本实验系统,将主载波16KHZ进行二分频得8KHZ信号作f1;将8KHZ载波进行二分频得4KHZ信号作f2;再将4KHZ四分频得1KHZ信号作为fs,为M序列发生器提供编码时钟信号。

分频器的实际电路如图2.1.1所示:图2.1.1 分频器原理图2.2 M序列发生器电路设计与工作原理M序列也称作伪随机序列,它的显著特点是:(a)随机特性;(b)预先可确定性;(c)可重复实现。

电路原理图如图2.2.1所示:图2.2.1 M序列码发生器电原理图从图中可知,这是由4级D触发器和异或门组成的4级反馈移位寄存器。

本电路是利用带有两个反馈抽头的4级反馈移位寄存器,该电路输出的信码序列为:111101*********。

如右边列表所示:2.3调制器电路设计与工作原理2FSK信号的产生通常有两种方式:(1)频率选择法;(2)载波调频法。

由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和,在二进制码元状态转换(或)时刻,2FSK信号的相位通常是不连续的,这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。

载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK信号,这时的已调信号出自同一个振荡器,信号相位在载频变化时始终是连续的,这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛,使信号功率更集中于信号带宽内。

图2.3.1 门电路与电子开关构成的调制器电原理图在这里,我们采用的是载波调频法,其调制器电路原理图如图2.3.1(A)或(B)所示:其工作过程是:从“信码\IN”输入的基带信号分成两路,1路经(74LS00)反相后接至OOK2(74LS00)的控制端,另1路直接接至OOK1的控制端。

从“载波f1”和“载波f2”输入的载波信号分别接至OOK1和OOK2的输入端。

当基带信号为“1”时,门电路OOK1 打开,OOK2关闭,输出第一路载波;当基带信号为“0”时,OOK1关闭,OOK2打开,此时输出第二路载波,再通过相加器就可以四级伪随机码Q3Q2Q1Q01111011100110001100001000010100111000110101101011010110111101111得到2FSK调制信号。

波形如图2.3.2所示。

图2.3.2 2FSK信号波形要实现2FSK信号,除用上述门电路调制器外,我们还可采用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个不同的频率源作为输出。

键控法产生的2FSK信号频率稳定度可以做得很高并且没有过度频率,它的转换速度快,波形好。

输入的基带信号由转换开关分成两路,一路控制f1=8KHz的载频,另一路经倒相去控制f2=4KHz的载频。

当基带信号为“1”时,模拟开关1打开,模拟开关2关闭,此时输出f1=8KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关2开通。

此时输出f2=4KHz,于是可在输出端得到2FSK已调信号。

如图2.3.3所示:图2.3.3 2FSK已调信号2.4解调电路设计与工作原理过零检测法是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。

解调系统组成原理框图如图2.4.1所示电路图2.4.1gfedcba抽样判决LPF脉冲展宽整流微分限幅输入的FSK 信号经限幅放大后成为矩形脉冲波,再经过微分电路得到双向尖脉冲,然后整流得到单向尖脉冲,每个尖脉冲表示一个过零点,尖脉冲的重复频率就是信号频率的两倍。

将尖脉冲去触发一单稳电路,产生一定宽度的矩形脉冲序列,该序列的平均分量与脉冲重复频率成正比,即与输入信号成正比。

所以经过低通滤波器输出的平均分量的变化反映了输入信号频率的变化,这样把码元“1”与“0”在幅度上区分开来,恢复出数字基带信号。

2.5限幅、微分、整流、展宽电路脉冲形成电路用双J-K触发器74LS107、二极管、阻容等元件组成。

图2.5.1 脉冲形成电路图该电路具有单稳态特性,它的稳定状态是:Q=1或=0。

当CP端有输入信号触发时,输入信号的下降沿使电路状态发生改变:Q=0或=1。

这时J-K触发器清零端的电压VRD将缓慢降低,当降至1.4V左右时,触发器清零,电路又回到稳定状态,此时,二极管导通,电容C经二极管正向电阻rD 反向充电,因为反向充电的时常数τ充= rDC 较小,因而触发器清零端的电压会很快上升至高电位上,保证Q端维持低电平。

显然,输入信号的下降沿作用后,清零端电平下降到1.4V左右的时间长度与脉冲宽度有关,脉冲宽度τ放=W1C,调节W1可以改变形成脉冲的宽度。

调节W1使脉冲形成电路上下两支脉冲的宽度分别小于T1/2(T1=1/f1),保证两路脉冲叠加后不混叠,但也不能使脉宽过窄,因为形成脉冲的宽度将影响低通滤波器输出幅度2.6电压比较器电路电压比较器是集成运放非线性应用电路,他常用于各种电子设备中,所谓电压比较器就是将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。

比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域电压比较器的主要任务是将输出的数字基带信号进行零电平判决与实现波形的变换,使之成为规则的矩形波。

其基本电路构成如图2.6.1所示:它由通用电压比较器芯片LM311构成,其反相输入端接分压电位器的中心抽头,以取得参考电压Vb;当输入信号电压Vi≥Vb输出为1;当输入信号电压Vi ≤Vb输出为0图2.6.1 电压比较器2.7低通滤波器为了获得良好的幅频特性,脉冲展宽电路输出端所接的低通滤波器的带外衰减应很快,达40dB/十倍频程。

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