射频通信电路- 调制与解调电路

FM调制/解调电路的设计

摘要：本设计根据锁相环原理，通过两片CD4046搭接基本电路来实现FM调制/解调电路的设计，将调制电路的输出信号作为解调电路的输入信号，最终实现信号的调制解调。原理分析，我们得到的载波信号的电压PPV大于3V，最大频率偏移mf5KHz，解调电路输出的FM调制信号的电压PPV大于200mV可以看出我们的具体设计符合设计指标。

关键词：锁相环、调制、解调、滤波器

一、概述

FM调制电路将代表不同信息的信号频率，搬移到频率较高的频段，以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率搬移到原信号所处的频段。锁相环是一种相位负反馈的自动相位控制电路，它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域它是通过比较输入信号的相位和压控振荡器输出信号的相位，取出与这两个信号的相位差成正比的电压，并将该电压该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率，以达到输出信号的频率与输入信号的频率相等的目的。锁相环主要由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三部分组成。调制电路还需要另设计一个高频信号放大器和加法器。解调电路需要设计一个低通滤波器，来取出解调信号。

技术指标：

1．载波频率fc=46.5KHz,载波信号的电压Vp-p3V；

2．FM调频信号的电压Vp-p6V，最大频率偏移fm5KHz；

3．解调电路输出的FM调制信号的电压Vp-p200mV。

二、方案设计与分析

调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率，即使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调（也称频率检波或鉴频）。

本实验是用CD4046数字集成锁相环（PLL）来实现调频/解调（鉴频）的。

1.FM调频电路原理图（如图1所示）

将调制信号加到压控振荡器（VCO）的控制端，使压控振荡器得输出频率（在自FM调制/解调电路的设计

第 页 1

6 - 1 第六章 频谱变换电路

非线性：调频、限幅频线性：调幅、混频、倍

6.1概述

频谱变换电路：频谱搬移，使之适合于传输.

具备将输入信号频谱进行频谱变换，以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。

6.2乘法器

变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础，并采用变换跨导的原理而形成的。

变跨导式模拟乘法器（恒流源式差分放大器）

双入双出

EQTEQTbbbeibecoIUIUrrurRu111

6 - 2 21IUT

∴IuURuiTCo12

若Iui2成正比，则21iiouuu

eieBEieRuRuuII232

∴21212iieiiTCoUURRuuURu

跨导222121ieITTTEQmuRUUUIUIg

∴称为变跨导乘法器.

6.3调幅波

一、幅度调制（AM）

tu－低频 tuc－高频

定义：用tu去控制tuc的幅度，使幅度tu，称为调制

称tu为调制信号，tuc为载波信号.

1、 调幅特性.

令tUtumcos twUtuccmccos

则twtMUtucacmAMcoscos1

其中cmmaUUkM称为调制指数.（k由电路决定的一个常数）

twtMUtwUtucacmccmAMcoscoscos

twtwMUtwUccacmccmcoscos21cos

∴调幅波有3个频率分量cw、cw、cw. 6 - 3

第２７卷第１６１期　电　力　系　统通信　

２　００６年３月ｌ　０日Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｖ０１．２７　Ｎｏ．１６１　

Ｍａｒ．１０，２００６　・６５・　

串口与调制解调电路通信的设计方案研究　

常亮，王传丹，张忠培　

（电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室，四川成都６１００５４）　

摘要：介绍了串口通信的传输格式，并在此基础上提出了一种基于ＦＰＧＡ控制串口和调制解调电　

路之间实现通信的一种设计方案。解调器通过ＦＰＧＡ向串口发送数据时首先对解调数据进行９　

倍过采样，再利用滑动判决，根据判决结果找到误码率最小的一路数据送到串口。文章给出了利　

用ＦＰＧＡ实现该方案的具体方法和工作流程，该设计方案灵活性有了很大的提高。　

关键词：ＦＰＧＡ；串口通信；滑动判决；调制解调　

中图分类号：ＴＮ９１９．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—７６４１（２００６ｌＯ３—００６５—０３　

０　引言　

串口是一种计算机与计算机或计算机与终端　

之间进行数据传输的一种通信方式。由于串行通　

信方式具有使用线路少、成本低，特别是用在远程　

传输时．可以避免多条线路特性的不一致。本文提　

出了一种基于ＦＰＧＡ控制串口和调制解调电路之　

间通信的设计方案，与传统的实现方案相比，在很　

大程度上提高了系统的灵活性，并降低了数字信号　

传输过程中的误码率。　

１　串口通信标准简介　

本设计方案中采用ＲＳ一２３２串行数据接口通　

信标准，ＲＳ一２３２在个人计算机上通常使用ＤＢ９　

的针式插座…。在信号线上，信号采用差分的方　

式传输。逻辑“１”用５—１５　Ｖ的电压表示，接收方　

认为大于３　Ｖ的电压就是逻辑“１”；类似的，逻辑　

“０”用一５一一１５　Ｖ的电压表示，接收方认为低于　

一３　Ｖ的电压就是逻辑“０”。传输的数据通常以字　

符为单位，该标准规定了串行数据传输的数据流格　

式，其语法结构如图１所示。　

起始位　终止位　

成 绩 评 定 表

学生姓名 徐方方 班级学号 1103060209

专 业 通信工程 课程设计题目 振幅调制与解调实验电路

评语

组长签字：

成绩

日期

20 年 月 日

《Protel软件训练》课程设计

课程设计任务书

学 院 信息科学与工程学院 专 业 通信工程

学生姓名 徐方方 班级学号 1103060209

课程设计题目 振幅调制与解调实验电路的设计

内容及要求:

1.认真完成protel软件学习，熟练掌握基本操作。

2.绘制振幅调制与解调原理图，要求布局符合电器规范、制图美观、可读性好。

3.绘制振幅调制与解调电路原理图相应的双面印刷版图。

4.提交课程设计报告，要求条理清楚、图文并茂，体现制图的必要过程。

工作计划与进度安排:

1月6日-7日 布置设计任务、查阅资料、学习Protel基础知识。

1月8日-10日 绘制电路原理图及相应的双面印刷版图。

1月11日 撰写课程设计报告及答辩

指导教师：

201 年 月 日 专业负责人：

201 年 月 日 学院教学副院长：

201 年 月 日 《Protel软件训练》课程设计

摘要

本设计是根据要求进行的振幅调制与解调电路的设计，用Protel软件设计实验电路，并绘制出PCB电路板，根据电路图对设计进行制作，最后进行调试测试。通过对Protel软件的学习与应用，加深对相关原理的理解，并对protel软件有初步的认识和一定的操作能力，为后续相关课程和相关软件的学习与应用打下坚实的基础。并根据通信电子线路所学的知识，掌握电路设计，熟悉电路的制作，运用所学理论和方法进行一次综合性设计训练，从而培养独立分析问题和解决问题的能力。根据相关课题的具体要求，按照指导老师的指导，进行具体项目的设计，提高自己的动手能力和综合水平。