高频电子线路课程设计

高频电子线路课程设计

班级:：通信0901

姓名：单腾飞

学号：3091109026

完成日期：2011年7月1号

一、课程设计目的：

通过EDA课程设计，在学习EDA仿真软件SystemView使用方法的基础上，要求掌握最基本的调幅发射与接收系统的工作原理与系统仿真设计。

二、课设设计内容

以《SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计》一书第一章、第二章、第四章为参考资料，设计常规双边带调幅、超外差收音机仿真电路，并进行电路仿真及分析

三、前期准备工作

以《SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计》一书第一章、第二章为参考资料，学习了仿真软件的基本使用方法，完成了以下练习题：

1.1试用频率分别为f1=200Hz、f2=2000Hz的两个正弦信号源，合成一调制信号y(t)=5sin(2πf1t)*cos(2πf2t),观察其频谱与输出信号波形。注意根据信号的频率选择适合的系统采样速率。

仿真电路图：

结果及分析：

1.2将一正弦信号与高斯噪声信号相加后观察输出波形及其频谱。由小到大改变高斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。

仿真电路图：

增大高斯噪声的功率：

结果及分析：

增大高斯噪声的功率后结果：

由图可知高斯噪声较小时，信号变化较小，当高斯噪声较大时，信号失真也随之增大。

1.3已知DTMF双音频编码器的低组频率为697Hz，770Hz,852Hz,941Hz,高组频率为1209Hz,1336Hz,1477Hz,1633Hz,试组合成0~9、*、#的双音频，并使用接收器图符中的单声道音频文件（8bit wav）输出，通过计算机的声卡输出声音，与实际电话输出的声音比较。注意，在输出端应加入一定的增益来放大波形。

仿真电路图：

结果及分析：

2.1在设计区放置两个信号源图符，将其中一个定义为周期正弦波，频率为20kHz,幅度为5V，相位为45°；另一个定义为高斯噪声，标准方差为1，均值为0。将两者通过一个加法器图符连接，同时放置一个实时接收计算器图符，并连接到加法器图符的输出，观察输出波形。

仿真电路图：

结果及分析：

2.2试定义一个线性系统算子，将其设置为一个“Analog”类型的5极点“Butterworth”低通滤波器，截止频率为3000Hz。

2.3将练习题2.1中定义的高斯噪声通过练习题2.2定义的低通滤波器后与练习题2.1中定义的正弦波相乘，观察输出波形。

仿真电路图，

结果及分析：

四、最基本的调幅发射与接收系统的工作原理与系统仿真设计

以《SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计》一书第四章为参考资料，进行了以下设计。

1.常规双边带调幅电路仿真

1）AM调制原理

任意的AM已调信号可以表示为S am=c（t）m（t），当m（t）=Ao+f（t），c （t）=cos（Wc+do），且Ao不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为S am （t）=c(t)m(t)=[Ao+f(t)]cos(Wct+do)

其中，Ao是外加的直流分量；f（t）是调制信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号；

Wc=2πfc为载波信号的角频率；do为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。

原理框图

要使输出已调信号的幅度与输入调制信号f（t）呈线性对应关系，应满足Ao>=|f（t）|max，否则会出现过调制现象。调整图4.2中Ao的增益可观察到过调

制波形。

2）常规双边带调幅电路设计步骤

SystemView仿真电路图：

仿真结果及分析：

2.超外差收音机电路仿真

1）超外差接收机的工作原理

超外差接收技术广泛用于无线通信系统中。图4．9所示是一个基本的超外差收音机的原

理框图。下面以最常见的AM超外差收音机为例来说明。

通常的删中波收音机覆盖的频率范围为540—1700kHz，中频(正)频率qF为455kHz。

商业广播发射采用常规调幅，调制度接近t，且发射功率很大，因此收音机为节省成本、减

小体积，一般解调器采用最简单的二极管包络检波。本地振荡器(简称本振)的典型设置

都高于所希望解调的RF信号，即所谓高边调谐。输入滤波器用于抑制所不希望的信号和噪

声，更重要的是去除与期望频率和解调中频频率6P有关的镜像频率26F信号。固定的中频

滤波器用于提高收音机的接收选择性。通过设计陡峭的滤波器边沿，能使进入解调器的相

邻信道的能量最小。实际的收音机电路使用陶瓷滤波器能得到很好的性能，由此产生的增

益衰减可增加一级增益后再检波。

2）超外差收音机电路设计步骤

SystemView仿真电路图：

仿真结果及分析：

五、总结与展望

经过三天的学习，对SystemView这款软件有了较深的了解让我对它有了更加浓厚的兴趣。特别是当每一个子模块编写调试成功时，心里特别的开心。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。这次的课程设计不仅学到了不少知识，而且锻炼了自己的能力，使自己对以后的路有了更加清楚的认识，同时，对未来有了更多的信心。