ASK调制与解调电路设计方案

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六4ASK调制解调

六4ASK调制解调

4ASK 调制解调一、实验目的1.加深理解4ASK 调制与解调原理。

2.学会运用SystemView 仿真软件搭建4ASK 调制与解调仿真电路。

3.通过仿真结果观察4ASK 的波形及其功率谱密度。

二、仿真环境Windows98/2000/XPSystemView5.0三、4ASK 调制解调原理方框图1.4ASK 调制原理实现4ASK 调制的方法类似2ASK 有两种:第一种采用相乘电路,用基带信号s(t)和载波cos o ωt 相乘就得到已调信号输出。

第二种方法是采用开关电路,,这里的开关电路是由输入基带信号s(t)控制,用这种方法可以得到同样的输出波形。

这里采用第一种方法(原理图略)。

2.4ASK 调制原理实现4ASK 解调的方法也类似2ASK 有两种: 第一种包络解波法(非相干解调法)。

第二种是相干解调法,在相干解调法中相乘电路需要有相干载波cos O ωt,它必须从接受信号中提取,并且和接受信号的载波同频同相。

这里采用第二种方法(原理图略)。

四、4ASK 调制解调仿真电路1.仿真参数设置1)信号源参数设置:基带信号码元速率设为101==T R B 波特,2ASK 信号中心载频设为。

(说明:载频设得较低,目的主要是为了降低仿真时系统的抽样率,加快仿真时间。

)Hz f s 100=s f 2)系统抽样率设置:为得到准确的仿真结果,通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。

本次仿真取10,即1000Hzfs3)系统时间设置:通常设系统Start time=0。

为能够清晰观察每个码元波形及4ASK信号的功率谱密度,在仿真时对系统Stop time必须进行两次设置,第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T,这时可以清楚地观察到每个码元波形;第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T,这时可以清楚地观察到4ASK 信号的功率谱密度。

2.2ASK信号调制与解调的仿真电路图2ASK信号调制与解调的仿真电路如图1所示。

ASK

ASK

二进制振幅键控(ASK)调制与解调设计一、ASK 调制解调系统的原理1、ASK调制原理及其方法数字幅度调制又称幅度键控(ASK),二进制幅度键控记作 2ASK。

2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续地输出。

有载波输出时表示发送“1”,无载波输出时表示发送“0”。

借助于第3 章幅度调制的原理,2ASK 信号可表示为e0 = s(t) cos ωc t式中,c 为载波角频率, s(t ) 为单极性 NRZ 矩形脉冲序列s(t) = ∑ a n g (t - nT b )其中, g(t) 是持续时间为 Tb 、高度为 1 的矩形脉冲,常称为门函数,an 为二进制数字。

2、ASK实现有两种方法;A、乘法器实现法. a、乘法器实现法的输入是随机信息序列,经过基带信号形成器,产生波形序列,乘法器用来进行频谱搬移,相乘后的信号通过带通滤波器滤除高频谐波和低频干扰。

b、带通滤波器的输出是振幅键控信号。

c、乘法器常采用环形调制器。

B、键控法键控法是产生ASK信号的另一种方法。

二元制ASK又称为通断控制(OOK)。

典型的实现方法是用一个电键来控制载波振荡器的输出而获得。

示意图如图1所示。

图1 3、ASK 解调原理及设计方法ASK 信号解调的常用方法主要有两种:包络检波法和相干检测法。

包络检波法的原理方框图如图2 所示:带通滤波器(BPF )恰好使 2ASK 信号完整地通过,经包络检测后输出其包络。

低通滤波器(LPF )的作用是滤除高频杂波,使基带信号(包络)通过。

抽样判决器包括抽样、判决及码元形成器。

定时抽样脉冲(位同步信号)是很窄的脉冲,通常位于每个码元的中央位置,其重复周期等于码元的宽度。

不计噪声影响时,带通滤波器输出为 2ASK 信号。

经抽样、判决后将码元再生,即可恢复出数字序列{an}。

相干检测法原理方框图如图3 所示相干检测就是同步解调,要求接收机产生一个与发送载波同频同相的本地载波信号,称其为同步载波或相干载波。

实验三-ASK调制及解调实验

实验三-ASK调制及解调实验

实验三-ASK调制及解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生ASK信号的方法。

2、掌握ASK非相干解调的原理。

二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图信号源PN15128K基带信号调制输出载波1ASK解调输出门限判决LPF-ASK低通滤波整流输出半波整流解调输入门限调节9#数字调制解调模块ASK调制及解调实验原理框图2、实验框图说明ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。

已调信号经过半波整流、低通滤波后,通过门限判决电路解调出原始基带信号。

四、实验步骤实验项目一ASK调制概述:ASK调制实验中,ASK(振幅键控)载波幅度是随着基带信号的变化而变化。

在本项目中,通过调节输入PN序列频率或者载波频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形,观测每个码元对应的载波波形,验证ASK调制原理。

1、关电,按表格所示进行连线。

源端口信号源:PN信号源:128KHz目的端口连线说明模块9:TH1(基带信号)调制信号输入模块9:TH14(载波1)载波输入模块9:TH4(调制输出)模块9:TH7(解调输入)解调信号输入2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【ASK数字调制解调】。

将9号模块的S1拨为0000。

3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KHz,调节128KHz载波信号峰峰值为3V。

4、实验操作及波形观测。

(1)分别观测调制输入和调制输出信号:以9号模块TH1为触发,用示波器同时观测9号模块TH1和TH4,验证ASK调制原理。

(2)将PN序列输出频率改为64KHz,观察载波个数是否发生变化。

实验项目二ASK解调概述:实验中通过对比观测调制输入与解调输出,观察波形是否有延时现象,并验证ASK解调原理。

观测解调输出的中间观测点,如:TP4(整流输出),TP5(LPF-ASK),深入理解ASK解调过程。

1、保持实验项目一中的连线及初始状态。

ask调制与解调实验报告

ask调制与解调实验报告

ask调制与解调实验报告ASK调制与解调实验报告一、引言调制与解调是通信领域中非常重要的技术手段之一。

本实验旨在通过实际操作,探索并理解ASK调制与解调的原理和实现方法。

二、实验目的1. 理解ASK调制与解调的基本原理;2. 掌握ASK调制与解调的实验操作方法;3. 分析ASK调制与解调的优缺点及应用领域。

三、实验原理ASK(Amplitude Shift Keying)调制是一种基于信号幅度变化的数字调制技术。

在ASK调制中,将数字信号的高低电平分别对应于载波信号的高低幅度,从而实现数字信息的传输。

解调过程则是将调制信号恢复为原始的数字信号。

四、实验步骤1. 搭建ASK调制电路:将数字信号源与载波信号源连接至调制器,调制器输出ASK调制信号。

2. 搭建ASK解调电路:将ASK调制信号与载波信号输入解调器,解调器输出解调信号。

3. 连接示波器:将ASK调制信号和解调信号分别连接至示波器,观察波形变化。

4. 调整参数:根据实验要求,调整数字信号源的频率和幅度,观察ASK调制信号和解调信号的变化。

五、实验结果与分析1. 观察ASK调制信号的波形:通过示波器显示的波形图,我们可以清晰地看到数字信号的高低电平对应于载波信号的高低幅度。

这种幅度变化的方式可以有效地传输数字信息。

2. 观察ASK解调信号的波形:解调器将ASK调制信号恢复为原始的数字信号,解调信号的波形应与数字信号源的波形一致。

通过比较两者的波形图,可以验证解调的准确性。

3. 分析ASK调制与解调的优缺点:ASK调制与解调的优点是实现简单,传输效率高。

然而,由于ASK调制信号的幅度变化较大,容易受到噪声的干扰,因此抗干扰性较差。

4. 应用领域:ASK调制与解调广泛应用于短距离通信系统中,如遥控器、无线门铃等。

在这些应用中,传输距离相对较短,抗干扰性要求不高,因此ASK调制与解调是一种经济实用的选择。

六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了ASK调制与解调的原理和实现方法。

ASK调制与解调实验

ASK调制与解调实验

2ASK调制与解调一、实验目的:(1)掌握2ASK的调制与解调原理。

(2)学会运用Matlab编写2ASK调制程序。

(3)会画出原信号和调制信号的波形图。

(4)掌握数字通信的2ASK调制方式。

二、实验原理分析1、二进制振幅键控(2ASK)频移键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变。

在2ASK中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息“0”或“1”。

二进制振幅键控的表达式为:s(t) = A(t)cos(w+θ) 0<t≤T式中,w0=2πf为载波的角频率;A(t)是随基带调制信号变化的时变振幅,即A(t) =⎩⎨⎧A典型波形如图1所示:图12ASK信号的产生方法通常有两种:相乘法和开关法,相应的调制器如图2。

图2(a)就是一般的模拟幅度调制的方法,用乘法器实现;图2(b)是一种数字键控法,其中的开关电路受s(t)控制。

在接收端,2ASK有两种基本的解调方法:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),相应的接收系统方框图如图:三、附录2ASK调制matlab程序:clear all;close all;clc;max = 8;s=[1 1 0 1 1 0 1 0];cp=[];fs=100;fc=1;t1=(0:1/fs:8);f=1;%载波频率tc=0:2*pi/99:2*pi;nsamp = 100;cm=[];mod=[];for n=1:length(s);if s(n)==0;m=zeros(1,nsamp);b=zeros(1,nsamp);else s(n)==1;m=ones(1,nsamp);b=ones(1,nsamp);endc = sin(f*tc);cm=[cm m];cp = [cp b];mod=[mod c];endtiaozhiqian=sin(2*pi*t1*fc);tiaozhi=cm.*mod;%2ASK调制t = linspace(0,length(s),length(s)*nsamp); figure;subplot(3,1,2);plot(t,cp);grid on;axis([0 length(s) -0.1 1.1]);title('二进制信号序列');subplot(3,1,1);plot(t1,tiaozhiqian);grid on;%axis([0 length(s) -1.1 1.1]);title('未调制信号');subplot(3,1,3);plot(t,tiaozhi);grid on;axis([0 length(s) -1.1 1.1]);title('2ASK调制信号');图1 2ASK调制2ASK解调matlab程序:%加性高斯白噪声信道tz=awgn(tiaoz,10);%信号tiaoz中加入白噪声,信噪比为SNR=10dB figure;subplot(2,1,1);plot(t,tz);grid onaxis([0 length(s) -1.5 1.5]);title('通过高斯白噪声信道后的信号');jiet = mod.*tz;%相干解调subplot(2,1,2);plot(t,jiet);grid onaxis([0 length(s) -1.5 1.5]);title('乘以相干载波后的信号波形')图2 2ASK解调六、总结与心得体会通过实验,基本掌握了MATLAB的基本功能和使用方法,对数字基带传输系统有了一定的了解,加深了对2ASK的调制原理的认识,理解了如何对他进行调制,通过使用MATLAB仿真,对个调制和解调电路中各元件的特性有了较为全面的理解。

实验三 ASK调制与解调

实验三 ASK调制与解调

实验三 ASK调制解调一、实验目的1.掌握ASK调制器的工作原理及性能测试;2.学习基于软件无线电技术实现ASK调制、解调的实现方法。

二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块:●主控模块●基带信号产生与码型变换模块-A2●信道编码与频带调制模块-A4●纠错译码与频带解调模块-A53.信号连接线4.100M四通道示波器三、实验原理3.1调制与解调数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。

然而,实际中的大多数信道(如无线信道)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具有丰富的低频分量。

为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,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,把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信号)的过程称为数字调制(digital modulation)。

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(digital demodulation)。

通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字频带传输系统。

数字信息有二进制和多进制之分,因此,数字调制可分为二进制调制和多进制调制。

在二进制调制中,信号参量只有两种可能的取值;而在多进制调制中,信号参量可能有M(M>2)种取值。

本章主要讨论二进制数字调制系统的原理。

3.2 2ASK调制振幅键控(Amplitude Shift Keying,ASK)是利用载波的幅度变化来传递数字信号,而其频率和初始相位保持不变。

在2ASK中,载波的幅度只有两种变换状态,分别对应二进制信息“0”或“1”。

2ASK信号的产生方法通常有两种:数字键控法和模拟相乘法。

实验中采用了数字键控法,并且采用了最新的软件无线电技术。

结合可编程逻辑器件和D/A转换器件的软件无线电结构模式,由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成,因此该模块不仅可以完成ASK,FSK 调制,还可以完成PSK,DPSK,QPSK,OQPSK等调制方式。

振幅键控(ASK)调制与解调实验报告

模块7:DIN
锁相环法位同步提取信号输入
模块7:BS
模块4:FSK-BS
提取的位同步信号
2、将模块7上的拨码开关S2拨为“1000”,观察模块4上信号输出点“FSK-DOUT”处的波形,并调节模块4上的电位器W5(顺时针拧到最大),直到在该点观测到稳定的PN码。
3、用示波器双踪分别观察模块3上的“FSK-NRZ”和模块四上的“OUT2”出的波形,将“OUT2”出FSK解调信号与信号源产生的PN码进行比较。
FSK调制模块:
TH7:FSK-NRZ经过反相后信号观测点。
FSK-OUT:FSK调制信号输出点。
FSK解调模块:
TH7: FSK调制信号经整形1后的波形观测点。
TH8:FSK调制信号经单稳(U10A)的信号观测点。
TH9:FSK调制信号经单稳(U10B)的信号观测点
TH10:FSK调制信号经两路单稳后相加信号观测点。
3、观察ASK解调输出“OUT1”处波形,并与信号源产生的PN码进行比较。调制前的信号与解调后的信号形状一致,相位有一定偏移。
4、通过信号源模块上的拨码开关S4控制产生PN码,改变送人的基带信号,重复上述实验;也可以改变载波频率来实验。
实验感想:通过此次实验,使我更加地了解用键控法产生ASK信号的方法,更深地懂得了ASK非相干解调的原理。观察到ASK调制和解调地波形。也使我更加熟练地操作示波器。
目的端口
连线说明
模块3:ASK-OUT
模块4:ASKIN
ASK解调输入
模块4:ASK-DOUT
模块7:DIN
锁相环法位同步提取信号
模块7:BS
模块4:ASK—BS
提取的位同步信号
2、将模块上的拨码开关S2拨为“ASK-NRZ”频率的16倍,如:“ASK-NRZ”选8K时,s2选128k,即拨“1000”。观察模块4上信号输出点“ASK-DOUT”处的波形,把电位器W3顺时针拧到最大,并调节电位器W1(改变判决门限),直到在“ASK-DOUT”出观察到稳定的PN码。

实验七 振幅键控ASK调制与解调

实验七振幅键控(ASK)调制与解调一、概述为使数字信号在带通信道中传输,必须对数字信号进行调制。

在幅移键控中,载波幅度是随着调制信号而变化的。

最简单的形式是载波在二进制调制信号1或0控制下通或断,这种二进制幅度键控方式称为通-断键控(OOK)。

本实验采用这种方式。

二、实验原理1.调制部分:二进制幅度键控的调制器可用一个相乘器来实现。

对于OOK信号,相乘器则可以用一个开关电路来代替。

调制信号为1时,开关电路导通,为0时切断。

OOK信号表达式:s OOK(t) = a(n)A cos(c t)式中:A -载波幅度,c-载波频率,a(n)-二进制数字信号原理框图基带信号a(n) 已调信号s OOK(t)c2.解调部分:解调有相干和非相干两种。

非相干系统设备简单,但在信噪比较小时,相干系统的性能优于非相干系统。

这里采用相干解调。

原理框图低通滤波(t) 解调信号â(n)OOK载波Acos(ωc t)三、实验步骤1.根据ASK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路,如下图所示:2.元件参数配制Token 0,5:基带信号-PN码序列(频率=10Hz,电平=2,幅度=1V,偏移=1V)Token 1,22:乘法器Token 2, 7,23:载波-正弦波发生器(频率=50Hz,幅度=1V,相位=0deg)Token 14,26:模拟低通滤波器(截止频率=10Hz,阶数=3)Token 15,27:抽样保持器Token 16,28:脉冲(频率=10Hz,幅度=1V,脉宽=0.05s)Token 12,24:比较器(真值=1V,假值=-1V)Token 17,29:门限值(幅度=0.1V)其它为观察点-分析窗3.运行时间设置:采样点数=2048,采样频率=1000Hz4.运行系统:运行该系统后,转到分析窗观察的波形。

5.功率谱:在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。

四、实验报告1.观察并记录实验波形:Token 4-基带信号波形,Token 33-调制波形,Token 18-解调波形,并与理论参考波形相比较。

实验3 ASK调制与解调实验报告

提取的位同步信号波形:
(采用双踪示波器比较信号源的位同步波形与提取的位同步信号波形,它们应当一致,表示发送端与接收端的码元宽度是一样的)
ASK解调输出波形:
(采用双踪示波器比较提取的位同步信号波形与ASK解调输出波形,从而可以得到数字信号,它与我们在SW01、SW02、SW03设置的数字信号应该一致)
OUT2测试点输出波形:(即ASK调幅波经半波整流器后的信号输出波形)
OUT3测试点输出波形:(即ASK调幅波经低通滤波器后的信号输出波形)
ASK—OUT测试点输出波形:(即ASK调幅波经电压比较器后的信号输出波形,未经同步判决。波形与ASK判决电压调节的调节幅度有关)
a、ASK判决电压调节过高,误判为0的概率增加:
(采用双踪示波器比较ASK基带输入波形与ASK—OUT测试点输出波形)
b、ASK判决电压调节过低,误判为1的概率增加:
(采用双踪示波器比较ASK基带输入波形与ASK—OUT测试点输出波形)
c、适当调节ASK判决电压,使ASK—OUT输出波形与ASK基带输入波形最接近:
(采用双踪示波器比较ASK基带输入波形与ASK—OUT测试点输出波形)
七、实验思考题解答
1、说明用键控法产生2ASK信号的方法。
2、调节判决电平,当它过大或过小时会出现误码,说明为什么会产生误码。
八、调试中遇到的问题及解决方法
现代通信原理
实验室名称:通信原理实验室实验日期: 年 月 日
学院班级、Biblioteka 号姓名实验项目名称
ASK调制与解调实验
指导
教师
一、实验目的
二、实验内容
三、实验仪器
四、实验原理
五、实验步骤
六、实验结果及分析
ASK基带输入: 信号源测试点NRZ输出的NRZ码

实验8、ASK调制解调(修改)

实验 8 ASK 调制解调一、实验目的1.掌握 ASK 调制器的工作原理及性能测试;2.掌握 ASK 包络检波法解调原理;3.学习基于软件无线电技术实现 ASK 调制、解调的实现方法。

二、实验原理1.调制与解调数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。

然而,实际中的大多数信道(如无线信道)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具有丰富的低频分量。

为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,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,把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信号)的过程称为数字调制(digital modulation )。

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( digital demodulation )。

通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字频带传输系统。

数字信息有二进制和多进制之分,因此,数字调制可分为二进制调制和多进制调制。

在二进制调制中,信号参量只有两种可能的取值;而在多进制调制中,信号参量可能有 M( M>2 )种取值。

本章主要讨论二进制数字调制系统的原理。

2.2ASK 调制振幅键控(Amplitude Shift Keying ,ASK)是利用载波的幅度变化来传递数字信号,而其频率和初始相位保持不变。

在 2ASK 中,载波的幅度只有两种变换状态,分别对应二进制信息“ 0”或“ 1”。

2ASK信号的产生方法通常有两种:数字键控法和模拟相乘法。

实验中采用了数字键控法,并且采用了最新的软件无线电技术。

结合可编程逻辑器件和D/A 转换器件的软件无线电结构模式,由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成,因此该模块不仅可以完成ASK,FSK 调制,还可以完成 PSK, DPSK, QPSK, OQPSK等调制方式。

不仅如此,由于该模块具备可编程的特性,学生还可以基于该模块进行二次开发,掌握调制解调的算法过程。

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封面作者:PanHongliang仅供个人学习《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)。

其中,ASK 属于线性调制,FSK、PSK 属于非线性调制。

(3)数字调制系统的基本结构(4)ASK调制波形与方框图:2.二进制幅移键控(ASK)(1)ASK 信号的产生图为 ASK 信号的产生原理一个二进制的ASK 信号可视为一个单极性脉冲序列与一个高频载波的乘积,即ASK 的时域表达式为:也可写成:(2)ASK 信号的功率谱特性ASK 信号的自相关函数为:(3)ASK 信号的功率谱密度为:式中, p s ( f )为基带信号S(t)的功率谱密度当0、1 等概出现时,单极性基带信号功率谱密度为:则2ASK 信号的功率谱密度为:ASK 信号谱,形状为p s ( f ),双边带加载频谱线p E( f )ASK 信号传输带宽(取主瓣宽度)带宽利用率(4)ASK 信号的解调方式解调也可以分成相干解调与非相干解调两类。

其中相干解调要求接收端提供相干载波。

非相干解调,就是在接收端不需要相干载波,而根据已调信号本身的特点来解调a.非相干解调的原理框图和波形图(包络检波法)b.相干解调的原理框图和波形图(同步检测法)四.ASK 调制解调的仿真电路的设计及参数设置1.ASK 信号产生电路设计本次设计中采用模拟法,其中V1,V2都采用方波作为数字基带信号.V1设置其低电平V2=0V,高电平V1=2V,延迟时间TD=0ms,上升时间TR=O.0001ms,下降时间TF=O.0001ms,脉冲宽度PW=1ms,脉冲周期PER=2ms .V2设置其低电平V2=0V,高电平V1=1V,延迟时间TD=0us,上升时间TR=O.00001us,下降时间TF=O.00001us,脉冲宽度PW=5us,脉冲周期PER=10us .此过程为信号的调制过程,调制是将某种低频信号(如音频信号)“加载”到为了便于传输的高频信号的过程。

本设计采用模拟乘法器实现对信号的调制。

用模拟乘法器实现幅度调制的原理框图如下图:音频信号带通滤波器单边带信号输出载波信号以调幅广播信号为例,将音频信=t 与高频载波信号=t分别接入模拟乘法器的两个输入端,则输出电压为=2K t t=K[t+t]由于被调制的低频信号并非单一频率而是某一频段的信号,如音频信号的频率为20Hz~20KHz。

所以乘法器的输出电压是以调制频率为中心的两段频段,简称便带。

()为上边带;()为下边带。

在乘法器的输出端接一个带通滤波器可滤除其中的一个边带,而保留另一个边带发送。

=K t2.ASK 信号解调电路设计本次设计中采用相干解调法,由常规双边带调幅(AM )信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。

解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。

因此V1、V2 相乘后所得2ASK 信号再与V3方波信号相乘即可实现ASK 信号的解调。

电路如左图所示:其中V3采用方波信号,设置其低电平V2=0V,高电平V1=1V,延迟时间TD=0us,上升时间TR=O.00001us,下降时间TF=O.00001us,脉冲宽度PW=5us,脉冲周期PER=10us .此过程为信号的解调过程,解调是调制的逆变换,即从调制过程的高频信号中提取原低频信号的过程。

本设计采用模拟乘法器实现对信号的解调。

用模拟乘法器实现幅度解调的原理框图如下图:调幅信号解调是调制的逆过程,同样是利用乘法器来实现将音频信号从调幅波中分离出来。

乘法器的两个输入端分别接入调幅波(下边带)=及与调制时的载波信号同频同相的载波信号=t,则可以得到输出信号为=K[t+t]通过低通滤波器滤除其中的高频分量,则可以得到输出电压幅值与原信号(=t)略有不同,但频率都为的低频信号。

3.滤波电路环节设计本设计采用一阶滤波电路,由于采用了脉冲周期:PER=10us(f=1/10us=100kHz)的高频方波载波信号,故此处所用滤波器的时间常数=1/f=10us ,因此先选定电阻R1=5k ,与之对应选择电容C1=0.002uF,即可满足此时间常数要求。

4.比较电路环节设计其中LM324 与R2、R3 构成一个反向器,LM324 工作的正端电压设置为5Vdc。

其电路如下图所示5.电压判决电路环节设计该处电压抽样判决器中负端工作电压由V6 处的5Vdc 经R4、R5构成的电压取样电路取得1Vdc 与LM324 的正端输入电压信号比较,当输入信号大于1Vdc 时,LM324 输出为高电平,否则为低电平。

从而将原低频调制信号解调还原出来。

电路如下图所示6.ASK 调制解调仿真电路综合设计综合上述各个电路环节,最后得ASK 调制解调的仿真电路如下图所示:五.PSPICE 环境下仿真波形及波形分析1.电路图标记各点在pspice 环境下的仿真波形:上图为01处波形(图1) 上图为02处波形(图2) 上图为03处波形(图3) 上图为04处波形(图4) 上图为05处波形(图5)2.波形分析:通过观察各个关键点的波形可知,01处的波形就是所要产生的2ASK 信号波形,即调制波形。

02处的波形就是将上述2ASK 信号相干解调后所得波形,即解调波形。

03处波形就是经滤波处理后所得波形,04TD = 0msPW = 1msPER = 2msV1 = 2VV2 = 0V处的波形就是电压判决器电路工作的工作基准电压波形,05处的波形就是解调还原出的调制信号波形,各观测点波形均为预期波形,说明仿真结果达到了设计要求,该设计具有可实用性。

3.结论用一个乘法器将数字基带信号和载波信号相乘即可产生2ASK 信号,再将此2ASK信号与一个同样的高频载波信号相乘即可将此2ASK信号实现相干解调,2ASK 信号通过滤波器滤除残余高频信号后,送到电压抽样判决器然后获得解调输出,其中抽样判决对于提高数字信号的接收性能十分必要。

六.设计总结本次课程设计,是对平时所学知识的检验和扩展,是一个较好的理论接触实际的机会。

在完成本次课程设计的过程中,遇到的难题也是比较多的,例如,在使用orcad软件进行电路的设计和调试过程中,软件中的电子原件的型号选择,原件的参数设置,仿真时间的设定。

但是经过向老师和同学的请教以及查阅相关书籍资料,顺利完成了课程设计任务,锻炼了我独立解决问题的能力。

通过本次课程设计,不仅锻炼了我的计算机应用能力,使我对orcad软件的基本应用有了进一步的理解与认识,对软件的操作也更为熟练,也使我懂得了要将平时的理论知识应用到实际中去并非易事,是需要很多的努力的,除此之外,还让我明白了如何积极主动的学习以及自我学习的一些方法,培养了自我学习的兴趣。

七.参考文献全能ORCAD 混合电路仿真-------郑光钦--- 中国铁道出版社-2000通信原理教材-------------------樊昌信等-- 国防工业出版社-2001高频电子线路-------------------黄亚平---- 机械工业出版社-2007电网调度自动化与配电自动化技术-王士政-中国水利水电出版社-2006模拟电子技术基础----------------杨拴科----高等教育出版社-2003版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。

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