(完整word版)电子科大课程设计

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电子科技大学信号与系统课程设计

电子科技大学信号与系统课程设计

电子科技大学信号与系统课程设计 设计题目:AM 调制与解调目的:了解并掌握幅度调制(AM )及其解调的基本原理,学会利用加法器实现AM 调制。

内容:设想用图1所示方案来实现幅度调制。

其中()x t 与载波信号cos c t ω相加,然后通过一个非线性器件,使输出()z t 与输入()y t 满足如下关系: ()()1y t z t e =-,()()cos100y t x t t π=+这种非线性关系可以通过二极管的电流-电压特性来实现。

若分别以()i t 和()v t 代表二极管的电流和电压,则有()()01av t i t I e =-(a 为实数)。

可利用y e 的幂级数展开式2311126y e y y y =++++ 研究()z t 和()x t 频谱的关系。

利用傅里叶变换的性质 分析下列问题:(1) 若()x t 的频谱如图2所示,且1100c ωω=,利用y e 幂级数的前三项,画出()z t 的频谱()Z j ω;(2) 设计一个带通滤波器,使得其输出()r t 为用()x t 进行幅度调制的结果()cos c x t t ω。

()x t ()z t cos c t ω()r t 1 y z e =-() BPF H j ω()y t 图1ω01ω2-ω1()X j ω图2设计结果:(1)根据题目得出z 的表达式为z=sinc(t)+cos(100*pi*t)+0.5*[sinc(t)+cos(100*pi*t)].^2 程序如下:>> t=-20:0.01:20;%由采样定理,设置采样频率为200>> w=-800:0.2:800;>> z=sinc(t)+cos(100*pi*t)+0.5*[sinc(t)+cos(100*pi*t)].^2;>> Z=z*exp(-j*t'*w)*0.005;>> plot(w,Z);得到()Z j ω的图像如下-800-600-400-2000200400600800-505101520(2)带通滤波器设计如下:程序如下:>> t=-20:0.01:20;>> w=-800:0.2:800;>> h1=2*sinc(t).*cos(100*pi*t);>> H1=h1*exp(-j*t'*w)*0.005;>> H1=abs(H1);>> r=Z.*H1;>> plot(w,r);得到的波形为-800-600-400-2000200400600800-505101520设计结果分析:实际滤波后与理论频谱存有一些地方不相同,可能是因为在经过带通滤波器滤波后,滤波后的波形不仅保留了sinc(t)cos(100πt)信号的频谱,同时还保留了z(t)中的 cos(100πt)成分的频谱,所以波形有一些不同。

电子科技大学雷达原理课程设计

电子科技大学雷达原理课程设计

雷达原理与系统课程设计指导教师:姒强姓名:张基恒14学院:电子工程学院一:课程设计要求 设计一雷达系统,对21m 的目标,要求探测距离为10km ,发射波形为常规脉冲,方位角分辨力为2°,俯仰角分辨力为20 °,距离分辨力为15m 。

要求:1. 设计和计算雷达系统的各项参数,包括工作频率、发射功率、接收机灵敏度、天线孔径和增益,脉冲重复频率、相参积累时间等。

2. 分析系统的最大不模糊速度和最大不模糊距离、计算系统的速度分辨力。

3. 在学完雷达系统脉冲压缩相关内容后,设计线性调频波形,使雷达的作用距离增加到200km ,距离分辨力达到3米。

并画出单一目标回波经过脉冲压缩后的波形。

二:系统设计1.设计和计算雷达系统的各项参数(1)由距离分辨率的公式:min 2c R τ∆= ,式中c 为电波传播数度,τ为脉冲宽 度,则7min 82215100.1310R s s s c τμ-∆⨯====⨯. 取雷达的工作频率为 1.5f GHZ =,发射功率30t P kW =,则893100.21.510c m m f λ⨯===⨯。

(2)雷达的角度分辨力取决于雷达的工作波长λ 和天线口径尺寸L ,约为/2L λ ,则可得:水平口径尺寸L 为:垂直口径尺寸h 为:天线的孔径:222.870.2870.82A Lh m m ==⨯= 天线增益22440.822570.2A G ππλ⨯==≈ (3) 发射波形为简单的矩形脉冲序列,设脉冲宽度为τ,脉冲重复周期为r T 则有:设r f τ称作雷达的工作比为D ,常规的矩形振幅调制脉冲雷达工作比的范围为0.0001-0.01,为了满足测距的单值性,取0.005D =,则(4)接收机灵敏度若以单基地脉冲雷达为例,天线采用收发共用,则雷达方程为: 所以,接收机灵敏度()23212min 42424max 301010.82410440.210t r i P A S w w R σπλπ-⨯⨯⨯==≈⨯⨯⨯ (5)相参积累时间设单基地脉冲雷达的天线为360o 环扫天线,天线扫描速度5/min a r Ω=,水平波速选择时运用最大值测向,当水平波速的宽度大于显示器的亮点直径时,可取:则对一个点目标的相参积累时间t 为: 脉冲积累个数31101066715r n tf ==⨯⨯≈ 2.雷达系统的最大不模糊速度,最大不模糊距离,速度分辨率不产生频闪的条件是:12d r f f ≤其中d f 表示脉冲多普勒频率,由2r d v f λ= 关系可得最大不模糊速度: 雷达的最大单值测距范围由其脉冲重复周期r T 决定,为保证单值测距,通常应选取: 故最大不模糊距离max 3R km = 。

电子科技大学 频分复用综合课程设计.(DOC)

电子科技大学 频分复用综合课程设计.(DOC)

电子科技大学通信学院《频分复用专题设计指导书》频分复用专题设计班级学生学号教师1.设计名称传输专题设计(频分复用)2.设计目的要求学生独立应用所学知识,对通信系统中的典型部件电路进行方案设计、分析制作与调测电路。

通过本专题设计,掌握频分复用的原理,熟悉简单复用系统的设计方法。

3.设计原理若干路信息在同一信道中传输称为多路复用。

由于在一个信道传输多路信号而互不干扰,因此可提高信道的利用率。

按复用方式的不同可分为:频分复用(FDM)和时分复用(TDM)两类。

频分复用是按频率分割多路信号的方法,即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段,每路信号占据其中的一个频段。

在接收端用适当的滤波器将多路信号分开,分别进行解调和终端处理。

时分复用是按时间分割多路信号的方法,即将信道的可用时间分成若干顺序排列的时隙,每路信号占据其中一个时隙。

在接收端用时序电路将多路信号分开,分别进行解调和终端处理。

频分复用原理框图如图1所示。

图中给从的是一个12路调制、解调系统框图。

频分复用原理框图【频分复用原理】在通信系统中,信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。

如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的,为了能够充分利用信道的带宽,就可以采用频分复用的方法。

在频分复用系统中,信道的可用频带被分成若干个互不交叠的频段,每路信号用其中一个频段传输。

系统原理如图2所示。

以线性调制信号的频分复用为例。

在图2中设有n 路基带信号,频分复用系统组成方框图为了限制已调信号的带宽,各路信号首先由低通滤波器进行限带,限带后的信号分别对不同频率的载波进行线性调制,形成频率不同的已调信号。

为了避免已调信号的频谱交叠,各路已调信号由带通滤波器进行限带,相加形成频分复用信号后送往信道传输。

在接收端首先用带通滤波器将多路信号分开,各路信号由各自的解调器进行解调,再经低通滤波器滤波,恢复为调制信号。

发送端由于消息信号往往不是严格的限带信号,因而 在发送端各路消息首先经过低通滤波,以便限制各路信号的最高频率 ,为了分析问题的方便,这里我们假设各路的调制信号频率f m 都相等。

电子科技大学-数字逻辑课程设计——流水灯的实现

电子科技大学-数字逻辑课程设计——流水灯的实现

数字逻辑课程设计——流水灯的设计1问题概述:设计一个可以循环移动的流水灯,灯总数为8盏,具体要求如下:1、5亮,其余灭,右移三次后全灭4、8亮,其余灭,左移三次后全灭4、5亮,其余灭,各向两边移三次后全灭1、8亮,其余灭,各向中间移三次后全灭所要求的彩灯电路在某电路板上完成,该电路板能够提供48MHz标准时钟信号,附带有8个共阳的LED管可作为彩灯使用。

2问题分析本装置可以看作一个具有20个状态的无输入、8个输出的Moore型时钟同步状态机,每一个状态对应依次出现的每一种亮灯情况,用5位状态编码表示。

这里构造一个模20的计数器来循环产生这20种状态。

同时对于输入的48MHz的标准时钟信号,需要将其转化为1HZ的信号,此处同样用计数器来实现分频功能。

8个输出分别控制LED的发光情况。

这里使用5-32的译码器实现输出函数的构造。

电路框图如下:这里使用一个5位的状态编码Q4Q3Q2Q1Q0,表示20个状态。

8位的输出函数F7F6F5F4F3F2F1F0分别表示由左至右每一个灯的通断情况。

由于本题中LED灯采用共阳极连接方式,所以当Fn为低电平时,对应的LED灯发光。

本电路状态图如下:本电路的转移/输出表如下:现针对每一部分设计具体电路3设计方案3.11/48MHz分频电路对于48MHz的信号,一秒钟内有4.8*10^7个周期,而所需1Hz信号,每秒只有一个周期。

使输入信号每经过2.4*10^7个周期,输出信号翻转一次方向,便可获得所需的1Hz信号。

可以构造一个模4.8*10^7的计数器用于计数,并使计数器输出的最高位在一秒之内恰好变化一次,且占空比为50%,故采用7片74x163进行级联。

计数范围为:0110 1001 00011100 1010 0000 0000-1001 0110 1110 0011 0101 1111 1111。

这样恰好可以保证最高位输出的信号为1Hz 。

这里采用置位法,电路如下。

电子课程设计word

电子课程设计word

电子课程设计word一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电子课程设计的基本原理和方法,能够运用所学知识独立完成电子系统的设计和实现。

具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解电子系统的设计原理,掌握电子器件的工作原理和应用,了解电子系统的设计流程。

2.技能目标:学生能够运用电子设计自动化(EDA)工具进行电路设计和仿真,具备实际操作能力,能够独立完成电子系统的设计和实现。

3.情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣和热情,增强学生的创新意识和团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子电路的基本原理、电子器件的工作原理、电子系统的设计方法等。

具体安排如下:1.电子电路的基本原理:介绍电子电路的基本概念、基本元件及其功能,电子电路的基本分析方法。

2.电子器件的工作原理:介绍半导体器件、集成运算放大器、数字电路等电子器件的工作原理及其应用。

3.电子系统的设计方法:介绍电子系统的设计流程、设计方法和设计原则,包括数字电路设计、模拟电路设计、混合信号电路设计等。

4.EDA工具的使用:介绍EDA工具的基本功能和使用方法,包括电路图绘制、原理图设计、PCB布线等。

三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握电子电路的基本原理、电子器件的工作原理和电子系统的设计方法。

2.讨论法:学生进行分组讨论,促进学生之间的交流与合作,提高学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解电子系统设计的具体应用,提高学生的实践能力。

4.实验法:安排学生进行实验操作,使学生在实际操作中巩固所学知识,提高学生的动手能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:提供丰富的参考书籍,帮助学生拓展知识面,加深对电子课程的理解。

电子科技大学_交通灯课程设计报告书

电子科技大学_交通灯课程设计报告书

数字逻辑课程设计报告姓名:学号:选课号:一、设计题目交通灯控制器二、设计要求1.东西方向为主干道,南北方向为副干道;2.主干道通行40秒后,若副干道无车,仍主干道通行,否则转换;4.换向时要有4秒的黄灯期;5.南北通行时间为20秒,到时间则转换,若未到时,但是南北方向已经无车,也要转换。

6.附加:用数码管显示计时。

三、设计过程1.交通控制灯总体设计方案整个交通控制灯电路可以用主控电路控制交通灯电路的亮灯顺序,用计数器控制亮灯时间并给译码器输入信号以便数码管显示时间,用函数发生器产生频率为1Hz的矩形波信号以供计数器计数。

框图如下:十字路口车辆运行情况只有4种可能(在副干道有车时):(1)设开始时主干道通行,支干道不通行,这种情况下主绿灯和支红灯亮,持续时间为40s。

(2)40s后,主干道停车,支干道仍不通行,这种情况下主黄灯和支红灯亮,持续时间为4s。

(3)4s后,主干道不通行,支干道通行,这种情况下主红灯和支绿灯亮,持续时间为20s。

(4)20s后,主干道仍不通行,支干道停车,这种情况下主红灯和支黄灯亮,持续时间为4s。

4s后又回到第一种情况,如此循环反复。

因此,要求主控制电路也有4种状态,设这4种状态依次为:S0、S1、S2、S3。

即:状态转换图如下:这四个状态可以用用一个4进制的异步清零计数器(74LS160)进行控制并作为主控部分,控制亮灯的顺序。

再用两片计数器(74LS160)控制亮灯时间,分别计数40、20、4。

2.主控电路主控电路是由一块74LS160接成的4进制计数器,即当QC为1时用异步清零法立刻将计数器清为零,同时,另外两片74LS160计数器产生的清零信号与主控电路的计数器的计数CLK连接,即当计数器一次计数完成后(一种的状态的亮灯时间过后),计数器清零,同时主控电路CLK接收一个脉冲,跳至下一状态。

如此循环变可实现四个状态的轮流转换。

3.计数器计数器的作用:一是根据主干道和副干道车辆运行时间以及黄灯切换时间的要求,进行40s、20s、4s 3种方式的计数;二是向主控制器发出状态转换信号,主控制器根据状态转换信号进行状态转换。

电子科技大学_交通灯课程设计报告.doc

电子科技大学_交通灯课程设计报告.doc

电子科技大学_交通灯课程设计报告。

数字逻辑课程设计报告姓氏:学校编号:课程编号:首先,设计课题交通灯控制器2.设计要求1。

东西向为主要道路,南北向为次要道路;2.主路经过40秒后,如果副路上没有车,主路仍然会通过,否则会切换;4.倒车时应有4秒的黄灯周期;5.南北之间的时差是20秒,时间会改变。

如果不是,但没有汽车在南北方向,时间也会改变。

6.附加:使用数码管显示时间。

3.设计流程1。

交通信号灯总体设计方案整个交通信号灯电路可以用主控电路控制交通信号灯电路的点亮顺序,用计数器控制点亮时间,输入信号给解码器,让数码管显示时间,用函数发生器产生频率为1Hz的矩形波信号给计数器计数。

框图如下:显示主道路信号灯计数器主控制电路信号灯副主道路单元脉冲信号灯交叉口车辆操作只有4种可能性(当副主道路上有车辆时):(1)主干道在起点通过,支路不通过。

在这种情况下,主绿灯和分支红灯将亮40秒。

(2)2)40秒后,主干道停止,支路仍然关闭。

在这种情况下,主黄灯和分支红灯亮4秒钟。

(3)4秒后,主干道不通过,支路通过。

在这种情况下,主红灯和分支绿灯将点亮20秒。

(4)4)20秒后,主道路仍然无法通行,分支道路停止。

在这种情况下,主红灯和分支黄灯亮4秒钟。

4秒后,它返回到第一种情况,并重复该循环。

因此,要求主控制电路也有4种状态,设置如下:S0、S1、S2、S3。

那就是:主干道绿灯亮,辅道计数器上的红灯在40秒后从0增加到40 (S0),无车辅道上的黄灯亮,辅道计数器上的红灯在40秒后从0增加到5 (S1),辅道上的车流量小于20s,辅道上的车流量为20S。

二级路上的红灯亮,二级路上的黄灯计数器从0增加到4 (S3),一级路上的红灯亮,二级路上的绿灯计数器从0增加到20 (S2)。

状态转换图如下:无车20秒、20秒、340秒的辅助干道20秒、40秒、20秒、40秒后的状态转换图的四种状态可以由四元异步清零计数器(74LS160)控制,并作为控制照明顺序的主控制部分。

电子科大课程设计

电子科大课程设计

电子科大 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子科大本年级课本中基本电子元件的工作原理和功能。

2. 使学生了解电路的基本原理,能够识别和分析简单的电子电路。

3. 培养学生对电子科技发展历程的认知,了解电子科技在生活中的应用。

技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够正确搭建和测试简单的电子电路。

2. 提高学生运用电子元件设计和制作实用电子产品的能力。

3. 培养学生运用电子知识解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子科技的兴趣和好奇心,培养其创新意识和探索精神。

2. 培养学生合作、分享、尊重他人的团队精神,提高沟通与协作能力。

3. 增强学生对我国电子科技事业的自豪感,激发其为国家发展贡献力量的责任感。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,突出学生动手能力的培养。

学生特点:本年级学生具备一定的电子科技基础知识,好奇心强,喜欢动手操作,但部分学生对理论知识掌握程度不一。

教学要求:结合学生特点,采用启发式教学,注重个别辅导,提高学生的电子科技素养和创新能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 电子元件原理与功能:依据课本第二章内容,介绍电阻、电容、电感等基本电子元件的工作原理和特性,并通过实例分析电子元件在实际电路中的应用。

2. 电路原理与分析:结合第三章内容,使学生掌握电路基本原理,学习电路分析方法,能识别并分析简单的串联、并联和混联电路。

3. 电子电路设计与制作:根据第四章内容,指导学生运用所学知识设计并搭建简单的电子电路,如放大器、振荡器等,培养学生动手实践能力。

4. 电子科技应用:参考第五章内容,介绍电子科技在日常生活、通信、计算机等领域中的应用,提高学生对电子科技发展的认识。

5. 实践与创新:结合课本实验部分,组织学生进行电子制作和实验,培养其创新思维和实际问题解决能力。

教学大纲安排:第一周:电子元件原理与功能第二周:电路原理与分析第三周:电子电路设计与制作第四周:电子科技应用第五周:实践与创新(实验课)教学内容进度安排:每周安排一次理论课,一次实验课,确保理论与实践相结合。

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电子科技大学通信学院《综合课程设计指导书》传输专题设计(频分复用)班级通信18班学生李澳学号2011019180012教师饶力,刘镰斧【设计名称】传输专题设计(频分复用)【设计目的】要求学生独立应用所学知识,对通信系统中的典型部件电路进行方案设计、分析制作与调测电路。

通过本专题设计,掌握频分复用的原理,熟悉简单复用系统的设计方法。

【设计思想】每路话音信号带宽为300~3400Hz,取4kHz作为标准带宽;而电缆传输频带60kHz~156kHz,即带宽为96kHz。

由于是全双工,96kHz的带宽正好可容纳24路信号(A-B,12路,B-A,12路)在一个信道上传输。

【系统原理】各路信号m(t)首先由低通滤波器进行限带,限带后的信号分别对不同频率的载波进行线性调制,形成频率不同的已调信号。

为了避免已调信号的频谱交叠,各路已调信号由带通滤波器进行限带;再利用加法器把3路信号加在一起,合成一个前群,12路信号形成4个前群,利用加法器将这四个前群加在一起,形成多载波信号,在共享信道上传输。

在接收端, 为了使发送方不至于收到自己发出的信号,由混合线圈接收, 经过带通滤波器滤波,相干解调,低通滤波,再经过放大器放大,得到解调信号。

【设计指标】设计一个频分复用调制系统,将12路语音信号调制到电缆上进行传输,其传输技术指标如下:1. 语音信号频带:300Hz~3400Hz。

2. 电缆传输频带:60KHz~156KHz。

3.传输中满载条件下信号功率不低于总功率的90%。

4.电缆传输端阻抗600Ω,电缆上信号总功率(传输频带内的最大功率)不大于1mW。

5.语音通信接口采用4线制全双工。

6.音频端接口阻抗600Ω,标称输入输出功率为0.1mW。

7.滤波器指标:规一化过渡带1%,特征阻抗600Ω,通带衰耗1dB,阻带衰耗40dB(功率衰耗),截止频率(设计者定)。

8.系统电源:直流24V单电源。

【系统设计框图】A B传输(发送端):图1 传输原理示意图(A至B)其中各个滤波器的通带频率范围如下:LPF 0 ~ 4kHzBPF1 12kHz~ 16kHzBPF2 16kHz ~ 20k HzBPF3 20kHz ~ 24kHzBPF4 60kHz ~ 72kHzBPF5 72kHz ~ 84kHzBPF6 84kHz ~ 96kHzBPF7 96kHz ~ 108kHzB A 传输(发送端):图2传输原理示意图(B至A)其中各个滤波器的通带频率范围如下:LPF 0 ~ 4kHzBPF1 12k ~ 16kBPF2 16k ~ 20kBPF3 20k ~ 24kBPF8 108k~120kBPF9 120k~132kBPF10 132k~144kBPF11 144k~156k信号在信道上的传输频带为:60kHz ~ 156kHz其中A→B传输所占用频带为:60kHz ~ 108kHzB→A传输所占用频带为:108kHz ~ 156kHz接收端原理示意图(以B端接收为例,为方便起见,只画出了前3路信号)图3 系统接收端原理示意图如上图所示,发送端插入一个导频,将接收到的信号通过一个通带为60kHz :156kHz的带通滤波器,再通过相干解调器,将信号频谱搬移到基带。

第1路信号用LPF进行滤波,其余均通过BPF进行滤波,滤波之后每路信号再经过放大器进行放大即可恢复出原始信号。

下面分别对系统的各个组成部分进行详细介绍。

【系统具体功能实现电路】一、载波产生电路1、晶体振荡器产生正弦信号设计时用晶体振荡器先产生基准正弦信号,再利用锁相环进行频率的合成,以产生设计所需的各种信号。

图4为基准信号产生电路。

图4 基准信号产生电路2、频率合成器产生载频在得到基本正弦信号之后,可以采用锁相式频率合成器来获得不同频率的载频。

产生载频信号的电路示意图如下图5所示。

图5 锁相频率合成器基本框图在环路锁定时,在上图5中,鉴相器两输入的频率相同,即r d f f =d f 是VCO 输出频率o f 经N 分频后得到的,即/d o f f N = 所以输出频率o r f N f =设计中的锁相环电路可以用集成的频率合成器,如MC145106,其原理框图如图6所示:图6 MC45146电路原理框图经分频器输出的信号不一定满足信号的设计要求,可以再级联一个频率和成器,也可以用锁相环技术,其o in f M f =,则总的有:/o in f M f N =例如产生一个设计所需的12KHZ 的信号,则可以M=3,N=250。

要产生实验中的其它信号与之类似。

二、 导频插入及提取由于采用相干解调,就需要获得与发送端同频同相的相干载波对已调信号进行解调,也即需载波同步。

解调载波的获取,是从发端发送的导频获得。

因为是抑制载波调制,所以在已调信号中不含有载波功率,就不能直接提取载波。

可采用插入导频法, 发送端导频的插入,应插在信号功率为零的地方,这样便于提取。

插入导频法是在发送信号的同时,在适当的频率位置上,插入一个称作导频的正弦波,在接收端就提取出这个导频作本地载波,用于同步解调(相干检测)。

导频插入电路的原理图如图7所示。

图7 发送端导频插入原理示意由图7可知,()()sin cos o c c u t Am t a t a t ωω=-在接收端,导频提取可采用窄带导频滤波器,或直接用锁相环来提取。

示意图如图8。

图8 接收端导频提取示意图相应的表达式推导经过低通滤波器后,即可恢复出调制信号s(t)。

导频的加入可以用加法器将已调信号与导频相加实现。

加法器电路将在下面内容中给出。

三、调制与解调电路由于系统采用SSB方式调制,相干解调,所以对于调制与解调电路,在电路实现上本质是相同的,都是载波与未调制信号(或已调制信号)相乘。

因此系统中这两部分可以采用相同的设计。

这里采用两输入的乘法器模块MC1596即可实现。

本系统在调制与解调时均采用二次调制(解调)。

调制(解调)电路关键乘法器模块仿真如图9所示。

在解调时有一点需要说明,本系统采用二次解调。

由于滤波器归一化过渡带指标必须大于1%,致使无法在100KHZ以上的高频准确截取4KHZ的频带。

如果采用一次解调,由于过渡带较宽,所带来的噪声会在解调后叠加到语音信号中去。

故采用两次解调。

具体解调方法在系统总体框图中已经指出,这里不再赘述。

图9 系统调制(解调)模块仿真图四、滤波器设计滤波器(低通和带通)相关的设计参数已经在系统传输框图中给出。

这里再从设计指标上进行简单说明。

用滤波法产生单边带信号时,一次群滤波器都为低通通滤波器(取上边带),规一化过渡带1%,特征阻抗600Ω,通带衰耗1dB,阻带衰耗40dB(功率衰耗),截止频率为单边带调制的载频频率,二次群滤波器都为高通通滤波器(取下边带),规一化过渡带1%,特征阻抗600Ω,通带衰耗1dB,阻带衰耗40dB(功率衰耗),截止频率也为单边带调制的载频频率。

一次群SSB调制器后的滤波器为带通滤波器,规一化过渡带1%,特征阻抗600Ω,通带衰耗1dB,阻带衰耗40dB(功率衰耗),中心频率为单边带调制的载频频率,带宽为4KHZ.在上面的调制框图,A→B传输调制中,BPF1-BPF3为第一级调制后的BPF,BPF4-BPF7为第二级调制后的BPF,由于在接收端解调后的BPF与调制时的对应的BPF相同,所以没有列出接收端的BPF,接收端最后相干解调后,需要接一低通滤波器LPF。

下面给出A→B传输的滤波器的参数。

单位为kHz。

表1 系统各带通滤波器设计参数相干解调后所接LPF的截止频率为4kHz。

五、加法器电路系统中的信号需要多次加法运算,总共涉及3种加法器,它们分别是3输入加法器(前群合成),4输入加法器(二次群产生)以及2输入加法器(导频加入)。

3种加法器分别如下图所示。

图10 3输入加法器(用于前群产生)图11 4输入加法器(用于二次群合成)图12 2输入加法器(用于导频插入)六、四——二线转换由于语音信号是收和发同时存在(收二线,发二线),所以是四线,而传输线是二线,这就需要进行四——二线转换。

四——二线转换原理图如图13所示。

在将二次群信号送入电缆传输时,为了使发送方不至于收到自己发出的信号,采用混合线圈。

混合线圈的等效原理图如图18所示。

混合线圈原理是一个平衡电桥,使本端发送的信号不能渗漏到本端的接收信号处而形成回波。

发射机接收机回波抵消器耦合器Σ-+发射机接收机回波抵消器耦合器Σ-+共用线路四--二线转换,回波对消原理框图图13 四——二线转换原理图图14 混合线圈的等效原理图当电桥平衡时(4个电阻大小相等),发端信号在收端A, B两点产生的电位相等,A到B间无电流流过,所以收端不会收到发端信号。

而对发端和收端来说,输入,输出阻抗均为600Ω。

具体电路如图15所示。

图15 四-二线转换电路仿真七、放大电路根据给定指标,输入输出功率为0.1mw(一路信号),而每调制一次,电压幅度就衰减1/2,经过两次调制,电压幅度衰减为原来的1/4。

在二——四线转换中,电压还要衰减1/2。

总的电压衰减为1/8。

按照功率与电压的关系,功率和电压是平方关系,即:2/P U R其中:P为平均功率, U为平均电压, R为阻抗。

在已知平均功率和阻抗的条件下,可算出平均电压值。

由于总电压衰减了1/8,所以总功率就衰减了21/8。

例:输入功率为0.1mw,到线路端时,只有:20.1/8mw =0.001563mw而根据设计要求,线路上的信号总功率为0.9mw,分到每一路信号的功率为0.9/24mw=0.0375mw。

要完成上述指标,必须将被衰减了的信号进行放大,以满足设计要求。

放大倍数为N.N=0.0375/0.001563=24.电路如图16。

图16 放大器电路仿真图其中R2=600 ,R1=150 ,Avf = 5,Vcc =12V。

【设计指标计算】1、音频端接口阻抗600Ω,标称输入输出功率为0.1mW 。

因此输入电压为 (0.1mW * 600Ω) =0.2449 V2、滤波器指标:采用二次调制。

第一次用:12KHz,16KHz,20KHz 调制形成前群。

按最高载频计算,即 1f ∆=600Hz ,1c f =20KHz ,则 03.0102060031=⨯=α, 即3% 。

第二次分别用84kHz 、96kHz 、108kHz 、120kHz 调制,按最高载频120KHz 计算, 即321024⨯=∆f ,3101202⨯=c f ,则2.010********32=⨯⨯=α 0.0030.20.00060.01⨯=<,完全能够满足设计给定的归一化过渡带指标。

【系统总体设计框图】【滤波器指标】1、低通滤波器指标:通带截止频率:4KHZ阻带截止频率:3400HZ2、单边带滤波器:a.通带截止频率:12300HZ阻带截止频率:12000HZb.通带截止频率:16300HZ阻带截止频率:16000HZc.通带截止频率:20300HZ阻带截止频率:20000HZd.通带截止频率:72000HZ阻带截止频率:84000HZe.通带截止频率:84000HZ阻带截止频率:96000HZf.通带截止频率:96000HZ阻带截止频率:108000HZg.通带截止频率:108000HZ阻带截止频率:120000HZ3、带通滤波器:a. 通带截止频率:12300HZ,15400HZ阻带截止频率:12000HZ,16000HZ b. 通带截止频率:16300HZ,19400HZ阻带截止频率:16000HZ,20000HZc. 通带截止频率:20300HZ,23400HZ阻带截止频率:20000HZ,24000HZd.通带截止频率:60300HZ,71400HZ阻带截止频率:59000HZ,72000HZe. 通带截止频率:72300HZ,83400HZ阻带截止频率:71000HZ,85000HZf.通带截止频率:84300HZ,95400HZ阻带截止频率:83000HZ,97000HZg. 通带截止频率:96300HZ,107400HZ阻带截止频率:95000HZ,109000HZ【总结及心得体会】在本系统的设计过程中,使我对VISIO这款画图软件有了初步的掌握,对频分复用有了更深一步的认识,对调制、解调的过程也有了更为深刻的认识和见解。

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