线性脉冲调制器的相关设计和常见问题分析
基于dds的数字信号调制器的设计与实现
基于dds的数字信号调制器的设计与实现
本文设计并实现了一种基于DDS的数字信号调制器。
该调制器能
够产生多种常用数字信号调制方式，例如正弦波调制、脉冲调制等。
首先，我们介绍DDS的工作原理。
DDS全称为数字直接合成技术（Direct Digital Synthesis），其基本工作原理是通过数字信号处
理技术生成指定频率的信号。
它的硬件结构如下图所示：
（这里插入一张DDS的硬件结构图，不涉及网址、超链接和电话）
DDS通过内部寄存器中的相位累加器来控制输出的频率和相位。
相位累加器每隔一个时钟周期增加一个预先设定的相位步进量，输出
的正弦波频率正好等于相位累加器的输出频率。
基于DDS的数字信号调制器的工作原理如下：首先，我们将需要
调制的模拟信号进行模数转换，转化为数字信号；然后，通过DDS产
生指定频率的正弦波基带信号，对其进行调制，生成相应的调制信号；最后，将调制信号进行模数转换，转换为模拟信号输出。
我们采用FPGA作为DDS的控制器，使用Verilog语言实现控制
逻辑，并通过时钟模块、相位累加器模块、幅度控制模块、正弦波生
成模块、调制模块、D/A转换模块等多个功能模块来实现数字信号调制器的设计与实现。
实验结果表明，该数字信号调制器能够生成多种常用数字信号调
制方式，正弦波调制和脉冲调制的输出波形稳定、质量高，并且具有
很高的可靠性和空间适应性，能够满足实际应用需求。
实验一双边带调制
将信号源的正负极分别连接到 实验电路板的对应接口上，确
保连接稳固。
连接调制器
将调制器的输入端与信号源连 接，输出端与负载连接，注意 接口的匹配和连接的正确性。
连接负载
根据实验需求选择合适的负载 ，并将其连接到调制器的输出 端。
检查电路连接
检查整个实验电路的连接情况 ，确保没有短路或断路现象。
记录实验数据
将观察到的实验数据记录 下来，包括调制波形的各 项参数以及解调后的信号 质量等。
分析实验结果
对实验数据进行分析，评 估调制效果和解调性能， 并与理论预期进行比较。
05 实验结果与数据分析
CHAPTER
实验结果展示
实验波形图
通过示波器记录双边带调制信号 的时域波形图，可以清晰地观察
到信号的幅度和频率变化。
详细记录实验过程中的数据，包括输 入信号、输出信号、调制指数等，以 便后续分析。
常见问题解答
问题一
实验中遇到信号失真怎么办？
解答
首先检查信号源和调制器的参数设置是否正确，其次检 查传输线路是否有损耗或干扰。可以尝试调整参数或优 化传输线路来解决问题。
问题二
如何判断双边带调制的效果？
解答
可以通过观察输出信号的频谱来判断双边带调制的效果 。理想的双边带调制应该在频谱上呈现出两个对称的边 带。
调制技术的发展历程
双边带调制的应用领域
介绍双边带调制在无线通信、广播电 视、卫星通信等领域的应用，激发学 生的学习兴趣和实验动力。
了解调制技术的发展历程，有助于学 生更好地理解双边带调制在现代通信 系统中的地位和作用。
02 双边带调制原理
CHAPTER
双边带调制定义
• 双边带调制（Double Sideband Modulation，简称DSB调制） 是一种振幅调制方式，其中载波信号的振幅根据输入信号的幅 度变化而变化，同时保持载波频率不变。在双边带调制中，输 入信号的信息被包含在载波的两个边带中，因此得名“双边 带”。
gmsk调制解调原理及仿真分析
四川师范大学成都学院专科毕业设计GMSK调制解调原理及仿真分析设计学生姓名刘俊岑学号16所在系通信工程系专业名称计算机通信班级2009级计通班指导教师万载莲四川师范大学成都学院二○一二年五月GMSK调制解调原理及仿真分析设计学生：刘俊岑指导教师：万载莲内容摘要：随着现代通信技术的进展，许多优秀的调制技术应运而生，其中高斯最小频移键控（GMSK）技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方式，它具有良好的功率谱特性和较好的抗干扰性能，特别适用于无线通信和卫星通信。
目前，很多通信标准都采用了GMSK技术，例如，GSM，DECT等。
本文第一介绍了MSK的一般原理和MSK的调制解调方式，接着重点对GMSK的调制原理和调制方式进行了论述，然后，研究了GMSK的差分解调方式并进行了比较，最后用Matlab软件进行仿真及结果分析。
关键词：高斯最小频移键控调制差分解调 MatlabAlarm circuit design, microcontroller-based security Abstract: Along with the development of the communication technology,the mobile communication technology has been developing lot of excellent modulation technology has emerged as the times require,Gaussian Minimum frequency shift keying（GMSK）is one of the most outstanding technology in radio is especially used in radio and satellite communication for its nice spectrum characteristic and anti-jamming capability. At present , many communication system has employed the GMSK,for instance,the GSM,DECT.In this paper,the MSK which is the base of GMSK was introduced firstly,and then the modulation principle and methods of GMSK was analyzed, and the several differentially demodulation methods of GMSK was studied and compared using Matlab software simulate and results analysis.Keywords:Gaussian Minimum Shift Keying Modulation Differential DemodulationMatlab目录前言 (1)1 GMSK简介及工作原理和特点 (1)GMSK简介 (1)2 GMSK调制原理 (5)GMSK调制解调的长处及应用 (5)GMSK正交调制基带信号产生原理 (5)3 GMSK解调 (10)GMSK调制解调实现方式 (10)4 实验结果分析 (11)原NRZ码与解调NRZ码 (11)I路成型波与I路解调波 (12)Q路成型波与Q路解调波 (13)GMSK调制信号的频谱图 (13)提取载波解调后的信号的频谱图 (14)5 结束语 (14)参考文献： (16)GMSK调制解调原理及仿真分析设计前言调制是通信系统中提高通信质量的一项关键技术，调制的目的是为了使信号特性与信道特性相匹配。
16qam课程设计
16qam课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解16QAM调制的基本概念，掌握其数学表达和星座图表示方法。
2. 学生能描述16QAM调制与其它调制方式（如QPSK、8PSK）的区别及联系。
3. 学生能推导16QAM信号的误码率公式，并了解其性能特点。
技能目标：1. 学生能够运用16QAM调制技术进行模拟信号的数字调制，完成信号的传输。
2. 学生能够利用相关仪器设备对16QAM信号进行捕捉、解调和分析，评估信号质量。
3. 学生能够通过实际操作，解决16QAM调制中出现的常见问题，优化系统性能。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对通信工程领域的兴趣，认识到调制技术在现代通信系统中的重要性。
2. 学生能够通过小组合作，培养团队协作意识和沟通能力，增强解决问题的信心和毅力。
3. 学生能够关注通信技术的发展趋势，认识到科技进步对国家和社会发展的贡献。
课程性质：本课程为通信原理实验课程，以理论为基础，实践为核心，旨在培养学生的实际操作能力和科技创新精神。
学生特点：高二年级学生，具备一定的物理和数学基础，对通信技术有一定了解，求知欲强，善于合作。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，关注学生个体差异，提高学生的独立思考能力和问题解决能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得全面发展。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 理论知识：- 16QAM调制的基本原理及其数学描述。
- 16QAM星座图的构建与解读。
- 16QAM与QPSK、8PSK等调制方式的比较。
- 16QAM信号的误码率性能分析。
- 通信原理教材第四章第三节“数字信号的调制与解调”。
2. 实践操作：- 16QAM调制器的设计与实现。
- 16QAM信号的发生、捕捉与解调。
- 16QAM信号质量评估与性能优化。
- 实验手册第三章“数字调制实验”。
3. 教学大纲：- 第一课时：16QAM调制原理及其数学描述，解读星座图。
AM调制课程设计解读
AM 调制器的设计目录一、引言 (1)二、方案论证 (2)(1)设计要求 (2)(2)方案结构 (2)(3)方案选择 (3)(4)选用的芯片介绍 (3)三、振幅调制产生原理 (4)四、模拟乘法器振幅调制原理 (5)五、调幅电路方案分析 (6)(1)标准调幅波(AM产生原理 (6)(2)普通调幅波标准波形及失真波形 (7)(3)AM调制器原理图 (9)(4)实验电路分析 (9)六、总结 (10)七、附录 (11)一、引言调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号（通常是音频）的规律而变化的调制电路。
幅度调制电路有多种电路型式，现介绍一种简易的振幅调制电路，该电路的载波由高频信号发生器产生，经放大后和调制信号经乘法器后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调辐波与放大后的载波再经过相加器后，即可产生普通调幅波。
本课题其理论意义十分广泛且重要，涉及方面广，而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高，对以往学过的知识是一次全面的复习，同时也将理论知识应用到实践中。
用待传输出的基带信号去改变高频载波信号的振幅，称为调幅。
在有关的非线性电子线路中，普通调幅波电路大多采用高电平调幅形式调幅电路，而抑制载波的双边带调幅电路采用低电平调幅的形式，两种形式的电路是分裂开来进行分析。
即在许多文献中，只对调幅系数Mg V 1时的各项参数进行分析，而对于普通调幅波当调幅系数M.?>i时，认为调制波形产生严重失真。
这是由于采用了高电平调幅电路，在这类电路中，为了提高效率，往往采用工作在乙类或丙类状态的基极或集电极调幅电路，此时调制器只是在载波信号和调制信号均为正值时能完成乘法运算。
而采用四象限模拟相乘器低电平调幅电路，能够实现为任意值的调幅，结论证明，调幅系数为任意值的已调信号在发送端是可以实现，在接收端是可以解调的。
在通信系统中，从消息变换过来的信号是频率很低的电信号，其频谱特点是包括（或不包括）直流分量的低通频谱，如电话信号的频率范围在300信号时域表达式为： ①二 E A 0+m(t)］阿越徳根据时域表达式可以画出其调制电路的设计框图，如图2.1所示。
pdm调制 实现方法
pdm调制 实现方法脉冲密度调制（PDM）是一种模拟到数字信号转换方法，通常用于高质量音频信号的采集和数字化。
它通过调制脉冲序列的密度来表示模拟信号的幅度。
在PDM中，信号的幅度被编码为一系列脉冲之间的间隔时间。
与其他调制方式相比，PDM特别适用于低成本、低功耗的应用场景，如麦克风和扬声器。
实现PDM调制的方法可以分为硬件实现和软件实现两大类。
硬件实现1.ΔΣ（Delta-Sigma）调制器：•ΔΣ调制器是实现PDM的最常见方法之一，其通过一个或多个累加器 （积分器）和一个比较器来实现。
ΔΣ调制器的输出是一个高频脉冲序列，脉冲的密度与输入模拟信号的幅度成比例。
这种方式非常适合于音频信号的处理和数字化。
2.模拟电路：•使用模拟开关、电容器和电阻来构建一个PDM调制器。
通过调节开关的频率，可以改变脉冲的密度，从而编码模拟信号的信息。
这种方法在一些特定的低功耗或低复杂度的应用中较为常见。
软件实现1.数字信号处理（DSP）算法：•在DSP芯片或微控制器上实现PDM调制，通常通过执行ΔΣ调制算法来实现。
这种方法允许在软件中灵活地调整调制参数，适用于需要高度定制化的场景。
2.直接数字合成（DDS）：•使用DDS技术生成所需的PDM信号。
通过软件控制DDS生成的波形，可以非常精确地调整脉冲序列，以匹配模拟信号的特性。
实现步骤（以ΔΣ调制为例）：1.积分差分：将输入模拟信号与反馈信号进行比较，得到误差信号。
2.积分：对误差信号进行积分，以平滑误差。
3.量化：将积分后的信号通过一个比较器（量化器），输出高或低电平，生成脉冲序列。
4.反馈：将量化的脉冲序列通过一个低通滤波器反馈，以生成用于比较的反馈信号。
实现PDM调制时，选择合适的方法取决于具体应用的要求，包括硬件资源、功耗限制、信号质量和实现复杂度等因素。
在具体实现时，还需考虑到滤波器设计、调制参数的选择和优化等技术细节。
串联叠加式固态脉冲调制器的设计
高
压
电 源
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＿ ｌ 塑 委 ． ｊ ＿ ．． …一 …～
图 １ 串 联 叠 加式 固 态 川 管 脉 冲 调制 器原 碑 罔
直接 串联 叠 加 ， 种 拓 扑 结 构 的 调 制 器 脉 宽 不 受 这
脉 冲 变 压 器 磁 芯 幅 秒 数 限 制 ， 有 较 宽 的 脉 宽 变 具
制 器 ， 输 出脉 宽 可 瞬 时 变 化 。 其
收稿 日期 ： ０ ００ ４ 修 同 日期 ：２ ｌ ｌ７２ ２ １ ６２ ； ０ （０ Ｏ Ｊ
目前 ， 用 固 态 器件 进 行 串并 组 合 应 用 的 刚 利 管脉 冲凋 制 器 主 要 有 两种 形 式 ， 种 是 开 关 直 接 一 串联 形式 ， 另一种 是加 法器叠 加 的形式 。
１ 引 言
脉 冲调制器 主要 用 于 以脉 冲方 式 工作 的雷 达
发射 机或 电子 加 速 器 的 微波 源 上 ， 主 要 形 式 有 其
器 ， 调制器 使 用 了 Ｉ １ １ ０ ｖ／ ｏ 作 为调 该 ＧＢ Ｔ（ ２ ０ ３ ｏ Ａ）
线性 脉 冲调制器 、 管脉 冲 调 制器 和 栅极 调 制 器 ， 刚
，
～ 嘶 ～ 一 一一 一
随着大 功 率 半 导 体 开 关 器 件 水 平 的迅 速 发 展 ， 别是绝 缘 栅双 极 晶 体 管 Ｉ Ｔ 的出现 ， 特 ＧＢ 使得 采 用 固态 开关 管 做较 大 功 率 的 调制 器 成 为 可 能 。
本 文 介 绍 了 新 研 制 的 某 气 象 雷 达 发 射 机 的 调 制
特 点 。设 计 了基 于 Ｉ Ｂ Ｉ的 串联 叠 加 式 固态 刚 管脉 冲调 制 器 ， 制 器通 过 充 电 电源 变 压 器 实现 电位 隔 离 ， Ｇ ＇ 、 调 采
浮动板栅极脉冲调制器的设计
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２ Ｏａｌ ．（ ｒｃ ８数 据库 管理 员手 册》 机械 工业 出版社 ．ｅｉ Ｌ ｎ ｙ （ ）著． 晓 军 ｅ Ｋｖ ｎ ｏｅ 美 李
晓华 郑 君等译
李
作者 简 介
李 坤林 ２０ ０ Ｏ年 ７月毕 业于重 庆大学． 主要从 事软件 研发工 作 。
Ｏ八 一科技
浮 动板 栅极脉 冲调 制器 的设计
３ ３
速 度和 最短 的传 输路径 加到栅 控行 波 管 的阴极 ，以获得 好 的脉 冲波形 ，能较 容易 的实现 变
脉冲宽 度和 变工 作 比的要求 。
２ 浮 动 板 栅 极 脉 冲 调 制 器 的 设 计
ｒ ‘ ‘ ’ ’。 。 。 ’一 ’’ ‘。 ‘ Ｔ ’ 。 ’ ‘ ‘。 ‘ ‘。 ‘ ’， ’ ‘ ‘ 。 ’。 一 一 一 。 ‘一 － ‘一 －－ ・ 。 ・・ ‘ 一 － ‘一 ・ 一 ・－ ・
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要 求 大 于 电 压 隔 离 度 大 于 行 波 管
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商 隔 变 器 离压 ；
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高ｈ 动 脉 形 ５ ｝ 板 冲 成托 浮 路
．… … … … … ・… ．… ． … ． －
阴 极 电 压 和 电 子 注 截 止 电 压 之
关 键 词 ：浮 动 板 栅 极 脉 冲调 制 器 输 出 波形 高 重 频 高 占空 比
１ 引 言
栅 控行 波管 以其 工作稳 定 ，增益高 ，体积 小等 特点 ，在 雷达 发射 机 中得到 广泛应 用 。 栅控行 波管发射 机 中脉 冲调制器 的设 计是其 中的关键技 术 。浮动板栅 极脉 冲调制器 是浮在 栅控行 波管阴极 高电位上 的主动开关 调制器 ，它 直接用 电子 开关 将正 负偏置 电压 以最 快 的