二进制幅度键控电路设计
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附件1:学号:课程设计二进制相位键控(PSK)调制题目器与解调器设计学院信息工程学院专业通信工程班级姓名指导教师陈适2014年 6月18日课程设计任务书学生姓名:专业班级:通信工程指导教师:陈适工作单位:信息工程学院题目:二进制相位键控(PSK)调制器与解调器设计初始条件:(1) Quartus II、ISE 等软件;(2)课程设计辅导书:《Xilinx FPGA 设计与实践教程》(3)先修课程:数字电子技术、模拟电子技术、通信原理主要任务:(1)掌握2CPSK、2DPSK的调制与解调原理;(2)掌握仿真软件Quartus II的使用方法;(3)完成对2CPSK、2DPSK的调制与解调仿真电路设计,并对仿真结果进行分析。
时间安排:(1)2014 年6月11日--2014 年6月18日理论设计、仿真设计地点:鉴主13 楼通信工程综合实验室、鉴主15 楼通信工程实验室。
(2)2014 年6 月18 日进行理论答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日移动通信迅速发展的得以实现,离不开数字处理技术。
其中,数字调制与解调技术在通信领域中发挥着重大作用。
为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性匹配,再在接收端通过解调恢复出原始数字信号,实现数字信息的传递。
相移键控(PSK)就是数字信号调制的一种有用并且广泛使用的方式。
为了很好地完成本次FPGA课程设计,我对2CPSK、2DPSK的调制与解调原理进行了深入的了解和研究;利用仿真软件Quartus II,对2CPSK、2DPSK 进行调制与解调的设计和仿真,并对仿真结果进行了分析。
关键词:PSK;Quartus II;数字调制;仿真Realizing the rapid development of mobile communication, cannot do without the digital processing technology. additionly, digital modulation and demodulation technology plays an important role in the field of communication. In order to make the digital signaltransmit in a communication channel, digital baseband signal must be on the carrier modulation, so that the characteristics of the signal must match with channel .Then the receiver through demodulation restores the original digital signal by demodulation, so transmission of digital information is accomplished. Phase shift keying (PSK)is one kind of digital signal modulation that is useful and widely . In order to complete the FPGA curriculum design, I have conducted a deep study and research about the modulation and demodulation principle of 2CPSK and 2DPSK .by using the simulation software Quartus II,I design and emulate the modulation and demodulation of 2CPSK and 2DPSK, and the simulation results are analyzed.Key word:PSK;Quartus II;digital modulation;emulation目录摘要 (I)Abstract (II)1. 前言 (1)2. 基本原理及数学模型 (2)2.1 相移键控PSK的原理 (2)2.2 2CPSK的调制与解调原理 (2)2.2.1 2CPSK的调制 (2)2.2.2 2CPSK的解调 (4)2.3 2DPSK的调制与解调原理 (4)2.3.1 2DPSK的调制 (4)2.3.2 2DPSK的解调 (7)2.4 2 CPSK和2DPSK的比较 (8)3. 仿真结果记录与分析 (10)3.1 仿真环境介绍 (10)3.2 仿真波形结果分析 (10)3.2.1 2CPSK的调制与解调 (11)3.2.2 2DPSK的调制与解调 (12)3.3 仿真生成的电路图 (13)3.3.1 2CPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (13)3.3.3 2DPSK调制与解调仿真生成的RTL视图及电路图 (15)4. 设计及实现过程中遇到的问题 (16)5. 心得体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录1 2CPSK调制器的程序代码 (20)附录2 2CPSK解调器的程序代码 (21)附录3 2DPSK调制器绝对码转换为相对码的程序代码 (22)附录4 2DPSK解调器相对码转换为绝对码的程序代码 (23)1. 前言调制解调在通信系统中具有十分重要的作用。
《通信系统基础实验》课程设计性实验报告设计课题:二进制频移键控(2FSK)调制电路设计专业班级:通信工程3班学生姓名:王文龙学号: 08250319指导教师:陈昊在实际通信系统中,大部分信道不能直接传输基带信号,必须用基带信号对载波波形的参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即以正弦波作为载波的数字调制系统。
和模拟调制一样,数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式。
调频信号即2FSK 信号是数字通信系统使用较早的一种通信方式,由于这种通信方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
2FSK信号的产生可利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频而获得。
这正是频率键控通信方式早期采用的实现方法,也是利用模拟调频法实现数字调频的方法。
2FSK信号的另一产生方法便是采用键控发法,即利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选择。
2FSK它是利用载频频率变化来传输数字信息。
数字载频信号又可分为相位离散和相位连续两种情形。
若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供,它们之间的相位互不相关,这就叫相位离散的数字调频信号;若两个振荡频率由同一振荡信号源提供,是对其中一个载频进行分频,这样产生的两个载波就是相位连续的数字调频信号。
本实验电路利用移频键控法,由振荡器产生不同的载频频率作为两个不同频率的载频信号,即为相位不同的数字调频信号,由基带信号对不同频率的载波信号进行选择。
一、设计实验目的 (1)二、设计指标 (1)三、2FSK调制电路设计思路 (1)四、单元电路设计原理分析 (2)五、整体电路图设计与仿真 (3)六、硬件组装与测试 (5)总结 (6)参考文献 (6)附件1:硬件电路图及实验结果: (7)附件2:各元件引脚图: (8)附件3:元器件清单: (9)一、设计实验目的1、理解FSK调制的工作原理及电路组成;2、掌握系统各功能模块的基本工作原理;3、利用Multisim软件对数字通信的原理进行仿真,观察仿真并进行波形分析;4、学会对2FSK调制器的工作过程进行检查及对主要性能指标进行测试的方法。
2PSK信号的解调电路设计2PSK(二进制相移键控)信号是一种基本的数字调制方式,它将数字信息转化为两个不同相位的正弦波信号。
解调电路是将接收到的2PSK信号转换回数字信息的关键部件。
设计一个2PSK信号的解调电路可以分为以下几个步骤:1.基带滤波器设计:接收到的2PSK信号可能经过了传输过程中的失真和噪声干扰,因此首先需要对信号进行滤波以去除高频噪声和失真。
基带滤波器通常使用低通滤波器来实现。
滤波器的设计需考虑到信号的带宽、失真和抗干扰能力等因素。
2.时钟恢复电路设计:2PSK信号中存在着相位差,因此需要在解调电路中设置时钟恢复电路,以便正确恢复接收到的信号的时钟信息。
时钟恢复电路通常采用锁相环(PLL)或相关器等技术实现。
时钟恢复电路对于解调过程中相位解调的准确性至关重要。
3.相位解调电路设计:相位解调是解调电路中最关键的部分。
相位解调的目标是从接收到的信号中恢复出数字信息。
二进制相移键控调制中使用了两个不同相位的载波信号来表示不同的数字,因此相位解调需要能够区分这两个相位并恢复出原始的数字信息。
相位解调电路通常采用鉴别器或位相锁定环等技术实现。
4.采样电路设计:在解调过程中,需要对解调后的信号进行采样,以恢复出原始的数字信息。
采样电路通常使用模拟-数字转换器(ADC)实现,将模拟信号转换为数字信号。
总结起来,设计2PSK信号的解调电路需要考虑基带滤波器、时钟恢复电路、相位解调电路和采样电路等几个关键部件。
每个部件的设计需要根据具体需求和技术限制进行综合考虑,以实现准确、稳定地将接收到的2PSK信号转换为数字信息的功能。
二进制振幅键控一、实验目的1、掌握2ASK调制原理及其实现方法2、掌握2ASK解调原理及其实现方法3、了解线性调制时信号的频谱变化二、实验内容1、理解2ASK 的调制和解调原理并用SystemView 软件仿真其实现过程2、用SystemView 分析二进制振幅键控信号频谱的变化三、实验原理1、调制二进制振幅键控(2ASK):用二进制的数字信号去调制载波的振幅。
即传“1”信号时发送载波,传“0”信号时送0 电平。
这种调制也称为通(on)断(off)键控OOK2ASK 的时域表达式为:其中g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲令则调制信号实现2ASK 调制方法有两种框图如图2-1 所示图2-1 调制框图由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程,调制后的二进制数字信号也是一个随机过程因此在频率域中只能用功率谱密度表示如图2-2所示功率谱密度示意图:2ASK 信号功率谱密度的特点如下:(1)由连续谱和离散谱两部分构成:连续谱由信号的波形g(t)经线性调制后,决定离散谱由载波分量决定(2)已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍,即BASK =2fs(3)已调信号的第一旁瓣峰值比主峰值衰减14dB.2 解调2ASK 的解调方法有两种:非相干解调(包络解调)和相干解调(同步检测)解调原理如图2-3 所示:图2-3 2ASK 信号解调框图四、2ASK 调制解调系统的SystemView 仿真1、仿真原理图2 所用器件参数设定系统时钟No. of Sample: 1024; Sample Rate: 20000Hz; No.of System Loop: 1五、实验结果及结果分析1、输入的数字基带信号调制信号解调信号波形图在数字基带信号的作用下被调制,数字基带信号为1 时输出原波形,否则输出0。
2、抽样判决前后的信号波形可以看出抽样判决使数字信号的接收性能得到提高:调制信号的功率谱密度如下:六、思考题1 本实验中实现的是DSB 调制还是SSB 调制?为什么?实验分析两种调制方式下,调制输出信号的功率幅度与基带信号载波信号功率幅度的关系实现的是DSB调制,因为从调制信号的功率谱密度图可以看出,在载波1000Hz的左右对称位置上其实就是基带脉冲波形(矩形脉冲的功率谱平移后得到的。
Harbin Institute of Technology随机过程课程设计报告二进制振幅键控(2ASK)信号的功率谱分析院(系)名称:电子与信息工程学院学生姓名:学生学号:指导教师:哈尔滨工业大学2014年11月摘要二进制振幅键控(2ASK)是出现最早的、也是最简单的数字调制方式,是研究其他数字调制方式的基础。
由于数字基带信号是随机信号,因此2ASK信号也是随机信号,不满足傅里叶变换条件,只能分析其功率谱性质。
以前学习这部分知识的时候,缺乏随机过程的知识,书上直接给出相应的结果,对结果不是很理解。
通过随机过程的学习,对随机信号功率谱密度的求解有了比较清楚的了解,于是自己动手推算了一下功率谱密度公式的由来,并通过绘图从理论上对2ASK信号的功率谱进行了分析。
在这个过程中,我对随机过程的基础知识有了更进一步的掌握,并对数学在通信中的重要作用有了深刻认识,收获很大。
关键词:二进制振幅键控;功率谱密度;随机过程目录一、数字调制简介和问题的提出 (1)1、数字调制简介 (1)2、问题提出 (1)二、二进制振幅键控(2ASK)基本原理 (1)三、2ASK功率谱分析 (3)1、2ASK信号的功率谱密度频域表达式的推导 (3)2、2ASK信号的功率谱密度具体表达式 (4)3、2ASK信号的功率谱密度分析 (5)四、心得体会 (5)参考文献 (6)1 / 6一、数字调制简介和问题的提出1、数字调制简介在现代计算机内部进行信息传递以及参与运算处理的大多数是二进制数字信号,在物理形式上表现为方波信号。
根据傅里叶变换的知识我们知道,方波具有丰富的低频分量,在计算机内部通过导线进行短距离传输是可以的,但是却不适宜在诸如空气的无线信道中进行传送,必须将这些信号经过某种形式的变换之后才能传输,这种变换就是调制。
调制之前的信号我们称为数字基带信号。
用数字基带信号对载波的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号变化而变化,一般来说载波是正弦波,所以称之为正弦载波调制。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:通信指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 二进制振幅键控(ASK)调制器与解调器设计要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)数字信号对载波振幅调制称为振幅键控即ASK(Amplitude-Shift Keying)。
ASK有两种实现方法:1.乘法器实现法2.键控法为适应自动发送高速数据的要求,键控法中的电键可以利用各种形式的受基带信号控制的电子开关来实现,代替电键产生ASK信号,是用基带信号控制与非门的开闭,实现ASK调制,产生信号。
ASK解调方法有两种1. 同步解调法2. 包络解调法。
时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)Abstract .......................................................................................................................... I I 1. 绪论 .. (1)1.1 本课题的研究现状 (1)1.2 选题目的意义 (1)2.2ASK系统工作原理及数学模型 (2)2.1 2ASK的调制原理及设计方法 (2)3.2ASK各个模块的设计 (4)3.1 2ASK的调制部分 (4)3.2 2ASK解调部分 (4)4.VHDL程序设计 (5)4.1 2ASK调制部分程序设计 (5)4.2 2ASK解调程序设计 (6)5. 2ASK的仿真结果及分析 (7)5.1Quartus II的介绍 (7)5.2Quartus II的优点 (7)5.3 2ASK调制仿真 (8)5.4 2ASK解调仿真 (9)6.总结 (12)7.参考文献 (13)附录 (14)摘要从信号传输质量来看,数字系统优于模拟系统,在数字通信网中,除了考虑抗干扰能力外,还要考虑容量和频率资源利用率等重要技术指标。
二.二进制振幅键控(2ASK)
1.振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制.当数字基带信号为二进制时,则为二进制振幅键控. 设发送的二进制符号序列由0,1序列组成,发送0符号的概率为P,发送1符号的概率为1-P,且相互独立.该二进制符号序列可表示为:
(2-1-1)其中:
(2-1-2)Ts是二进制基带信号时间间隔,g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲:
(2-1-3)则二进制振幅键控信号可表示为
(2-1-4)
2.二进制振幅键控信号时间波型如图2 - 2 所示. 由图2 - 2 可以看出,2ASK 信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)通断变化,所以又称为通断键控信号(OOK信号). 二进制振幅键控信号的产生方法如图2 - 3 所示,图(a)是采用模拟相乘的方法实现, 图(b)是采用数字键控的方法实现.
由图2 - 2 可以看出,2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似.所以,对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),其相应原理方框图如图2 - 4 所示.2ASK信号非相干解调过程的时间波形如图 2 - 5 所示. _
图2 –4 二进制振幅键控信号解调器原理框图图 2 - 52ASK信号非相干解调过程的时间波形
3. 设计2ASK仿真模型如下图所示:
4.仿真结果如下:
加噪声的波形图
不加噪声的波形图
参考文献:《通信原理》樊昌信曹丽娜编著国防工业出版社。
课程设计课程设计名称:二进制振幅键控(2ASK)数字调制系统仿真和分析专业班级:电信1001学生姓名:Donalsly 学号:201046830113指导教师:课程设计时间:2013年09月07电子信息工程专业课程设计任务书1 需求分析1、 主要内容:对二进制数字信源进行振幅键控调制(2ASK ),画出信号波形及功率谱。
并分析其性能。
2、 任务要求:(1) 掌握二进制振幅键控(2ASK )数字调制系统的原理及实现。
(2) 用MATLAB 产生独立等概的二进制信源。
画出2ASK 信号波形及其功率谱。
2 概要设计图1 二进制振幅键控信号调制器原理框图)(a )开关电路)(b )图2 二进制振幅键控(2ASK)数字调制程序设计框图3 运行环境1.Windows 7系统2.MATLAB7.1软件4 开发工具和编程语言开发工具:MATLAB软件编程语言:汇编语言5 详细设计算法实现的源程序:(1)主程序: 实现设计一个正弦信号ht和产生二进制随机信号gt、2ASK信号产生及功率频谱图clear all;close all;A=1;fc=2;N_sample=8;N=550;Ts=1;dt=Ts/fc/N_sample;t=0:dt:N*Ts-dt;Lt=length(t);d=sign(randn(1,N));dd=sigexpand((d+1)/2,fc*N_sample);gt=ones(1,fc*N_sample);figure(1)subplot(221);d_NRZ=conv(dd,gt);plot(t,d_NRZ(1:length(t)));axis([0 10 0 1.2]);ylabel('输入信号');figure(2)[f,d_NRZf]=T2F(t,d_NRZ(1:length(t)));plot(f,10*log10(abs(d_NRZf).^2));axis([-2 2 -50 30]);ylabel('输入信号功率谱密度(dB/Hz)');ht=A*cos(2*pi*fc*t);s_2ask=d_NRZ(1:Lt).*ht;figure(3)plot(t,s_2ask);axis([0 10 -1.2 1.2]);ylabel('OOK');[f,s_2askf]=T2F(t,s_2ask);figure(4)plot(f,10*log10(abs(s_2askf).^2));axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);ylabel('OOK功率谱密度(dB/Hz)');(2)子函数sigexpand实现产生二进制随机信号function [out] = sigexpand(d,M)N = length(d);out = zeros(M,N);out(1,:) = d;out = reshape(out,1,M*N);end(3)子函数T2F实现信号变换得到频谱function [f,sf] = T2F(t,st)dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);end6 调试分析二进制数字信源进行数字调制(2ASK)系统,首先输入二进制信号是一个随机产生的0和1独立等概的二进制信源,其波形如下图3所示,其频谱如下图4所示,再给定一个正弦波信号,当该二进制信号与正弦波一起调制时,得到2ASK 信号,其波形如下图5所示,由图可看出,当二进制输入为0时,2ASK信号幅度为0,当二进制信号输入为1时,2ASK信号为输入的正弦波信号。
《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.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: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=2Ktt =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。
=Kt2.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:Time0s1.0ms2.0ms3.0ms4.0ms5.0ms6.0msV(MULT1:OUT)0V 1.0V2.0V上图为01处波形(图1)VTD = 0msTF = 0.00PW = 1ms PER = 2msV1 = 2V TR = 0.0V2 = 0V2.0V1.0V0V0s 1.0ms 2.0ms 3.0ms 4.0ms 5.0ms 6.0ms V(R1:1)Time上图为02处波形(图2)4.0V2.0V0V-2.0V0s 1.0ms 2.0ms 3.0ms 4.0ms 5.0ms 6.0ms V(U7:OUT)Time上图为03处波形(图3)1.00008V1.00004V1.00000V0s 1.0ms 2.0ms 3.0ms 4.0ms 5.0ms 6.0ms V(R4:1)Time上图为04处波形(图4)5.0V2.5V0V0s 1.0ms 2.0ms 3.0ms 4.0ms 5.0ms 6.0ms V(U9A:OUT)Time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,04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。