2020年fsk通信系统的设计参照模板

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FSK-调制与解调-通信报告

FSK-调制与解调-通信报告

实验九FSK调制解调原理实验一、实验目的1、掌握FSK调制的工作原理及电路组成;2、掌握锁相解调FSK的原理和实现方法。

二、实验电路工作原理32K选频输出时钟图9-1 FSK调制解调电原理框图数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。

由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗群时延性能较强,因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。

数字调频又可称作移频键控(FSK),它是利用载频频率变化来传递数字信息。

(一)FSK调制电路工作原理FSK调制解调电原理框图,如图9-1所示;图9-2是它的调制电路电原理图。

输入的基带信号分成两路,一路控制f1=64KHz的载频,另一路经倒相去控制f2=128KHz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=64KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关1关闭,模拟开关2开通。

此时输出f2=128KHz,于是可在输出端得到已调的FSK信号。

图9-2 FSK调制电路电原理图图9-3 FSK解调电路电原理图(二)FSK 解调电路工作原理FSK 集成电路模拟锁相环解调器由于性能优越,价格低廉,体积小,所以得到了越来越广泛的应用。

解调电路电原理图如图9-3所示。

FSK 集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单的,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK 的一个载频如f1上,对应输出高电平,而对另一载频f2失锁,对应输出低电平,那末在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。

FSK 锁相环解调器中的集成锁相环选用了HEF4046。

压控振荡器的中心频率设计在128KHz 。

其参数选择要满足环路性能指标的要求。

从要求环路能快速捕捉、迅速锁定来看,低通滤波器的通带要宽些;从提高环路的跟踪特性来看,低通滤波器的通带又要窄些。

因此电路设计应在满足捕捉时间前提下,尽量减小环路低通滤波器的带宽。

当输入信号为64KHz 时,环路失锁。

此时环路对64KHz 载频的跟踪破坏。

FSK通信系统的设计报告

FSK通信系统的设计报告

课程设计任务书学生姓名:王远善专业班级:电信0902 指导教师:陈永泰工作单位: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:2950Hz、1475Hz、峰值:5V;基带信号为M序列,峰值为1V的方波。

4、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:十九周一周,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:摘要................................................................... . (1)1 目的分析 (2)1.1 任务分析 (2)1.2 具体分析 (2)2 2FSK基本原理分析 (3)2.1 2FSK信号的时域表达式 (3)2.2 2FSK信号的功率谱密度 (4)3 模块电路分析 (7)3.1 主振荡器设计 (7)3.2 M序列发生器电路设计 (8)3.3 分频器设计 (9)3.4 波形变换器设计 (9)3.5 调制电路设计 (10)3.6 解调系统设计 (10)4 总电路原理图 (12)5 实物图...................................................................136 各个电路的仿真波形 (14)7 元件清单 (16)8 心得体会 (17)参考文献 (18)在现代数字通信系统中,频带传输系统的应用最为突出。

用基带数字信号控制高频载波,把基带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字调制,已调信号通过信道传输到接收端,在接收端通过解调器把频带数字信号还原成基带数字信号,这种数字信号的反变换称为数字解调,把包含调制和解调过程的传输系统叫做数字信号的频带传输系统。

FSK通信原理课程设计

FSK通信原理课程设计
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通信系统设计

FSK通信系统设计
摘要Ι
1数字带通传输系统
1.1定义
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。实际中的大多数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,把数字信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统,也称频带传输,又因为是借助于正弦载波的幅度、频率和相位来传递数字基带信号的,所以带通传输也叫载波传输。
虽然调试的过程并不顺利,但成功后的喜悦是无穷的。我从中学到了很多东西,这些都是书本上很难遇到的。
参考文献
[1]樊昌信,曹丽娜.通信原理(第六版).北京:国防工业出版社,2007.8.
[2]夏宇闻.VBiblioteka rilog数字系统设计教程(第二版).北京:北京航空航天大学出版社,2008.
[3]吴继华.Altera FPGA/CPLD设计.北京:人民邮电出版社,2009.
e2FSK(t)=
典型波形图如下:
图2.1 2FSK的时间波形
由图可见,一个2FSK信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。因此2FSK信号的时域表达式又可写成
式中: 为单个矩形脉冲,脉宽为 :
是 的反码,即若 ,则 ;若 ,则 ,于是
2FSK信号的产生方法主要有两种。一种可以采用模拟调频电路来实现;另一种可以采用键控法来实现,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 期间输出f1或f2两个载波之一,如图2.2所示。
基带信号e2FSK(t)
图2.2 键控法产生2FSK信号的原理图

fsk通信系统课程设计

fsk通信系统课程设计

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%。

FSK调制与解调系统设计样本

FSK调制与解调系统设计样本

1通信发展以及基本介绍调制信号是二进制数字基带信号时, 这种调制称为二进制数字调制。

在二进制数字调制中, 载波的幅度、频率和相位只有两种变化状态。

相应的调制方式有二进制振幅键控(2ASK), 二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK)。

2FSK就是用两种不同频率的载波来传送数字信号。

特别适合应用于衰落信道,其占用频带较宽, 频带利用率低, 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。

随着电子计算机的普及, 数据通信技术正迅速发展。

数字频率调制是数据通信中常见的一种调制方式。

频移键控(FsK—Frequency Shift Keying) 方法简单, 易于实现, 而且解调不须恢复本地载波, 能够异步传输, 抗噪声和抗衰落性能也较强。

因此, FSK调制技术在通信行业得到了广泛地应用, 而且主要适用于用于低、中速数据传输。

1.1.通信的概念通信就是克服距离上的障碍, 从一地向另一地传递和交换消息。

消息是信息源所产生的, 是信息的物理表现, 例如, 语音、文字、数据、图形和图像等都是消息( Message) 。

消息由模拟消息( 如语音、图像等) 以及数字消息( 如数据、文字等) 之分。

所有消息必须在转换成电信号( 一般简称为信号) 后才能在通信系统中传输。

因此, 信号( Signal) 是传输消息的手段, 信号是消息的物资载体。

相应的信号能够分为模拟信号和数字信号, 模拟信号的自变量能够是连续的或离散的, 但幅度是连续的, 如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。

数字信号的自变量能够是连续的或离散的, 但幅度是离散的, 如计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。

通信的目的是传递消息, 但对受信者有用的是消息中包含的有效内容, 即信息( Information) 。

消息是具体的、表面的, 而信息是抽象的、本质的, 且消息中包含的信息的多少能够用信息量来度量。

FSK通信系统的设计的任务书

FSK通信系统的设计的任务书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。

2FSK--FSK通信系统调制解调综合实验电路设计

学生学号实验课成绩学生实验报告书实验课程名称开课学院指导教师姓名学生姓名学生专业班级200 -- 200 学年第学期实验教学管理基本规范实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节;实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。

为加强实验过程管理,改革实验成绩考核方法,改善实验教学效果,提高学生质量,特制定实验教学管理基本规范。

1、本规范适用于理工科类专业实验课程,文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照执行或暂不执行。

2、每门实验课程一般会包括许多实验项目,除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外,其他实验项目均应按本格式完成实验报告。

3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。

每部分均在实验成绩中占一定比例。

各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。

各专业也可以根据具体情况,调整考核内容和评分标准。

4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。

教师要在实验过程中抽查学生预习情况,在学生离开实验室前,检查学生实验操作和记录情况,并在实验报告第二部分教师签字栏签名,以确保实验记录的真实性。

5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩,完整保存实验报告。

在完成所有实验项目后,教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册,构成该实验课程总报告,按班级交课程承担单位(实验中心或实验室)保管存档。

6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。

实验课程名称:__通信原理_____________图3-1数字键控法实现2FSK 信号的原理图图中两个振荡器的载波输出受输入的二进制基带信号s(t)控制。

由图3-1 可知,s(t)为“1”时,正脉冲使门电路1接通,门2断开,输出频率为f1;数字信号为“0”时,门1断开,门2接通,输出频率为f2。

在一个码元Tb 期间输出ω1或ω2两个载波之一。

由于两个频率的振荡器是独立的,故输出的2FSK 信号:在码元“0”“1”转换时刻,相邻码元的相位有可能是不连续的。

电力公司通信系统参考模型(doc 12页)(推荐免费下载版)

XXX ××.××. ××XX ××低压电力线载波集中抄表系统第二部分:数据通信协议第一篇:通信系统参考模型Automatic Meter Reading System UsingLow-Voltage Distribution Line CarrierPART 2: Data Communication ProtocolsSECTION 1: Reference Model of Communication System××××-××-××发布××××-××-××实施青岛东软电脑技术有限公司目次引言 (I)1范围 (1)2引用标准 (1)3参考模型描述 (3)3.1概述 (3)3.2OSI模型的基本原理 (3)3.2.1分层结构 (3)3.2.2服务和协议 (3)3.3参考模型 (4)3.3.1最小的三层结构 (4)3.3.2基本传输原理 (4)3.3.3物理层Physical Layer (5)3.3.4数据链路层Data Link Layer (5)3.3.5LLC子层 (5)3.3.6MAC子层 (5)3.3.7可选的中间层 (6)3.3.8应用层 (6)3.3.9网络管理 (6)3.3.10系统管理 (6)引言本标准的制定是基于国际电工委员会技术报告IEC 61334《采用配电线载波的配电自动化》和IEC 62056《抄表、费率和符合控制的数据交换》标准系列,以及电子工业联合会EIA 600 《CEBus 标准》文件集。

考虑到这些标准内容对中华人民共和国配电网的实用性和复杂度,以及当前通信技术水平的发展,我们综合了诸多标准的优点,并对其部分内容进行了扩充、删减和修改。

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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目录1二进制频移键控的原理 (1)1.1一般原理与实现方法 (1)1.2 FSK信号的解调 (3)2单元电路设计 (6)2.1 2FSK调制系统 (6)2.2 2FSK解调系统 (7)3总体电路图设计 (9)4仿真结果 (10)5系统元件 (11)5.1电子开关CD4066 (11)5.2 元件清单 (12)6实物制作与调试 (13)6.1 调试步骤 (13)6.2 注意事项 (13)6.3 故障诊断 (14)7心得体会 (15)参考文献 (16)1二进制频移键控的原理数字频率调制是数据通信使用较早的一种通信方式。

由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在中低速数据通信系统中得到了广泛的应用。

1.1一般原理与实现方法数字频率调制又称频移键控(FSK),二进制频移键控记作2FSK。

数字调频信号可以分相位离散和相位连续两种情形。

若两上振荡器频率分别由不同的独立振荡器提供,它们之间相位互不相关,这就叫相位离散的数字调频信号;若两上振荡频率由同一振荡信号源提供,只是对其中一个载波进行分频,这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。

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,而符号“0”对应于载频(与不同的另一载频)的已调波形,而且与之间的改变是瞬间完成的。

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法。

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不同的独立频率源进行选通。

键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现,故应用广泛。

2FSK信号的产生方法及波形示例如图1.1所示。

图中s(t)为代表信息的二进制矩形脉冲序列,即是2FSK信号。

图1.1 2FSK信号的产生方法及波形示例根据以上2FSK信号的产生原理,已调信号的数字表达式可以表示为(1-1)其中,s(t)为单极性非归零矩形脉冲序列(1-2)(1-3)g(t)是持续时间为 、高度为1的门函数; 为对s(t)逐码元取反而形成的脉冲序列,即 (1-4)是的反码,即若=0,则=1;若=l ,则 =0,于是 (1-5)分别是第n 个信号码元的初相位。

一般说来,键控法得到的 与序号n 无关,反映在 上,仅表现出当与改变时其相位是不连续的;而用模拟调频法时,由于与改变时的相位是连续的,故不仅与第n 个信号码元有关,而且之间也应保持一定的关系。

由式(1-1)可以看出,一个2FSK 信号可视为两路2ASK 信号的合成,其中一路以s(t)为基带信号、 为载频,另一路以 为基带信号、为载频。

下图给出的是用键控法实现2FSK 信号的电路框图,两个独立的载波发生器的输出受控于输入的二进制信号,按“1”或“0”分别选择一个载波作为输出。

图1.2用键控法实现2FSK 信号的电路框图2FSK 的的典型时域波形:S 2FSK (t )A-A00 Ts 2Ts 3Ts 4Ts1 0 1 1a r 2tt图1.3 2FSK 的典型时域波形图1.2 FSK信号的解调数字调频信号的解调方法很多,如鉴频法、相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。

1. 包络检波法包络检波法可视为由两路2ASK解调电路组成。

这里,两个带通滤波器(带宽相同,皆为相应的2ASK信号带宽;中心频率不同,分别为(、)起分路作用,用以分开两路2ASK信号,上支路对应,下支路对应,经包络检测后分别取出它们的包络s(t)及;抽样判决器起比较器作用,把两路包络信号同时送到抽样判决器进行比较,从而判决输出基带数字信号。

若上、下支路s(t)及的抽样值分别用表示,则抽样判决器的判决准则为图1.4包络检波法原理框图2. 相干检测法相干检测的具体解调电路是同步检波器,原理方框图如图1.5所示。

图中两个带通滤波器的作用同于包络检波法,起分路作用。

它们的输出分别与相应的同步相干载波相乘,再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号,取出含基带数字信息的低频信号,抽样判决器在抽样脉冲到来时对两个低频信号的抽样值进行比较判决(判决规则同于包络检波法),即可还原出基带数字信号。

图1.5相干检测法原理框图3. 过零检测法单位时间内信号经过零点的次数多少,可以用来衡量频率的高低。

数字调频波的过零点数随不同载频而异,故检出过零点数可以得到关于频率的差异,这就是过零检测法的基本思想。

2FSK输入信号经放大限幅后产生矩形脉冲序列,经微分及全波整流形成与频率变化相应的尖脉冲序列,这个序列就代表着调频波的过零点。

尖脉冲触发一宽脉冲发生器,变换成具有一定宽度的矩形波,该矩形波的直流分量便代表着信号的频率,脉冲越密,直流分量越大,反映着输入信号的频率越高。

经低通滤波器就可得到脉冲波的直流分量。

这样就完成了频率-幅度变换,从而再根据直流分量幅度上的区别还原出数字信号“1”和“0”。

图1.6过零检测法原理框图4. 差分检测法差分检波法基于输入信号与其延迟τ的信号相比较,信道上的失真将同时影响相邻信号,故不影响最终鉴频结果。

实践表明,当延迟失真为0时,这种方法的检测性能不如普通鉴频法,但当信道有较严重延迟失真时,其检测性能优于鉴频法。

2单元电路设计设计一个二相移频键控(2FSK)调制与解调系统。

已知条件:1.载波信号主频F=11800HZ,,载频F1=2950HZ,载频F2=1475HZ。

2.数字基带信号为7位M序列,传输速率约400bit/s。

3.不考虑传输信道的加噪,可采用直接传输。

2.1 2FSK调制系统调制系统主要由主载波振荡器、分频器、M序列发生器、调制器、相加器和有源带通滤波器等构成。

其调制电路的组成框图如图2.4所示:⑴主载波振荡器主要提供2FSK的载波和信码的定时信号,可用集成电路(555)构成多谐振荡器,产生的振荡频率为11800Hz载波,要求输出频率可调。

⑵M序列产生电路M序列发生器用D触发器构成四级移位寄存器组成,形成长度为23-1=7位码长的伪随机码序列,码率约为400bit/s。

图2.1 M序列产生图⑶分频器将主载波按设计要求,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。

图2.2 八分频图2.3四分频⑷调制器调制器可以采用直接选用集成模拟开关图2.4调制部分电路图2.2 2FSK解调系统本次课程设计采用非相干解调法,其电路原理图如图2.5所示:对于非相干检测法,其系统电路构成如图所示。

在了解与掌握了2FSK非相干检测法系统电路的基础上,进行自己的设计与实验。

需要设计的单元电路有:图2.5解调部分电路图⑴高通滤波器要求采用RC 无源电路,构成三阶高通滤波器。

已知2FSK 的中心频率:f=221f f ,且滤波器的通带频率:f H =kRC21,所以有: C=fR 1,R=fC 1 ⑵低通滤波器低通滤波器为一般RC 滤波器电路,电路元件参数计算请参阅《高频电子线路》中检波器相关章节。

⑶电压比较器电压比较器用运算放大器构成迟滞比较器,参考电压给定为0.22V 。

3总体电路图设计图3.1总体电路图4仿真结果将示波器分别连接P1,P2点,可得M序列与2FSK信号的波形图:图4.1 2FSK信号波形仿真图将示波器分别连接P1,P3点,可得M序列与2FSK信号解调后的波形图:图4.2 2FSK信后就解调后波形仿真图5.1电子开关CD4066CD4066 集成电路内部主要由四路功能完全相同的电子开关组成,各组开关分别受其相应引脚输入的电平控制,使电子开关接通或断开。

它们的控制引脚为13脚(控制①与②间开关)、⑤脚(控制③与④间开关)、⑤脚(控制⑧与⑨间开关)、12脚(控制⑩与11间开关)。

图1.7 四双向模拟开关4066的逻辑符号图图1.8 4066功能表当模拟开关的电源电压采用双电源时,例如DDV=﹢5V,SSV=﹣5V(均对地0V而言),则输入电压对称于0V的正、负信号电压(﹢5V~﹣5V)均能传输。

这时要求控制信号C=“1”为+5V,C=“0”为-5V,否则只能传输正极性的信号电压。

输入C开关状态1 导通IOuu0 Z6实物制作与调试6.1 调试步骤电子电路调试方法有两种,即分块调试法和整体调试法。

分块调试是把总体电路按功能分成若干个模块,对每个模块分别进行调试。

模块的调试顺序最好是按信号的流向,一块一块的进行,逐步扩大调试范围,最后完成总调。

整体调试法是把整个电路组装完毕后,不进行分块调试,实行一次性总调。

调试的内容应包括静态与动态调试两部分。

静态调试一般是指在没有外加输入信号的条件下,测试电路各点的电位。

动态调试包括调试信号幅值、波形、相位关系、频率、放大倍数及时序逻辑关系等。

万用表可以测量交、直流电压,交、直流电流,电阻及β值,还常用于判断二极管、稳压管、晶体管和电容的好坏与引脚。

示波器用于观察与测量电路各点波形幅度、宽度、频率及相位等动态参数。

所选用示波器的频带必须大于被测信号的频率,否则,被观察的波形会严重失真。

调试中常需外加一定波形的信号,这时需用到信号发生器,如正弦波、三角波、方波及单脉冲波等,以测试电路的工作情况。

任何组装好的电子电路,在通电调试之前,必须认真检查电路连线是否有错误。

检查的方法是对照电路图,按一定的顺序逐级对应检查。

特别要注意电源是否接错,电源与地是否有短接,二极管方向和电解电容的极性是否接反,集成电路和晶体管的引脚是否接错,焊点是否牢固等等。

一定要调试好所需要的电源电压数值,然后才能给电路接通电源。

电源一经接通,不要急于用仪器观察波形和数据,而是要观察是否有异常现象,如冒烟、异常气味、放电的声音、元器件发烫等。

如果有,不要惊慌失措,而应立即关断电源,待排除故障后方可重新接通电源。

然后再测量每个集成块的电源引脚的电压是否正常,以确信集成电路是否已通电工作。

6.2 注意事项电路经静态和动态调试正常之后,即可对课题要求的技术指标进行测试。

应认真测量和记录测试数据,并对测试数据进行分析,最后做出测试结论,确定电路的技术指标是否符合设计要求。

采用分块调试方法时,对那些非信号流向上的电路应首先单独进行调试,之后才能按信号流向顺序进行分块调试。

测试前,应熟悉所使用仪器的使用方法,测试时应注意仪器的地线与被测试电路的地线是否接好。

测试过程中,不论是更换元器件,或是更改连线,一定要先关断电源,待更换完毕经检查无误后方可再通电。

测试过程中,要认真细致观测勤于记录。

6.3 故障诊断检察元器件引脚电源电压。

确定电源是否是否正常。

检查电路关键点上电压的波形和数值是否合乎要求。

判断故障来自故障模块本身还是负载。

对照电路图,仔细检查故障模块内电路是否有错。

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