通信电子线路仿真作业

通信电子线路仿真实验报告基于Multisim的高频调幅电路仿真实验1.前言信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。

调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。

而要还原出被调制的信号就需要解调电路。

调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。

利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。

AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。

与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。

我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率，所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。

主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。

此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容。

同时加强了团队合作意识，培养分析问题、解决问题的综合能力。

2.基本理论由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。

因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。

所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。

解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。

与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相[1]。

振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为载波）的幅度，是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。

设计五 2FSK调制解调系统一、设计目的1．掌握2FSK信号的调制解调原理及MATLAB编程实现方法。

2．利用Simulink设计2FSK信号的调制解调系统。

3．画出2FSK信号的时域波形和频谱图。

二、设计原理1．2FSK信号的调制解调原理数字移频键控是用载波的频率来传送数字消息，或者说用所传送的数字消息控制载波的频率。

2FSK信号便是符号“1”对应于载频，而符号“0”对应于载频（与不同的另一载频）的已调波形，而且与之间的改变是瞬间完成的。

从原理上讲，数字调频可用模拟调频法来实现，也可用键控法来实现，如图5.1所示。

图5.1 2FSK信号的调制根据以上对2FSK信号的调制原理的分析，已调信号的数字表达式可以表示为（5.1）其中，是单个矩形脉冲，脉宽为，且2FSK信号的常用解调方法采用如图5.2所示的非相干检测法和相干检测法。

这里的取样判决器是判定哪一个输入样值大，此时可以不专门设置门限电平。

(a) 非相干方式(b) 相干方式图5.2 2FSK信号的解调2FSK调制属于非线性调制，其频谱特性的研究常用把2FSK信号看成是两个2ASK信号相叠加的方法。

2FSK信号的功率谱密度为：（5.2）传输2FSK信号所需频带约为（5.3）【例5-1】用MATLAB产生独立等概的二进制信源，画出2FSK信号的波形及其功率谱。

解首先产生随机的二进制数字基带信号，然后根据2FSK信号的表达式产生二进制数字调制信号，最后通过FFT变换求解调制信号的功率谱。

源程序如下：A=1; % 调制信号幅度fc=2; % 载波频率N_sample=8; % 每码元的采样点数N=500; % 码元数目Ts=1; % 采样间隔dt=Ts/fc/N_sample; % 波形采样间隔t=0:dt:N*Ts-dt; % 定义时间序列L=length(t); % 计算时间序列长度% 产生二进制信源d=sign(randn(1,N));dd=sigexpand((d+1)/2,fc*N_sample);gt=ones(1,fc*N_sample);d_NRZ=conv(dd,gt);[f,d_NRZf]=T2F(t,d_NRZ(1:L)); % 数字基带信号的傅里叶变换sd_2fsk=2*d_NRZ-1; % 双极性基带信号s_2fsk=A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*sd_2fsk(1:L).*t); % 产生2FSK信号[f,s_2fskf]=T2F(t,s_2fsk); % 2FSK信号的傅里叶变换figure(1)subplot(2,2,1); plot(t,d_NRZ(1:L));axis([0,10,0,1.2]); xlabel('(a) 输入信号');subplot(2,2,2); plot(f,10*log10(abs(d_NRZf).^2/Ts));axis([-2,2,-40,40]); xlabel('(b) 输入信号功率谱密度');subplot(2,2,3); plot(t,s_2fsk);axis([0,10,-1.2,1.2]); xlabel('(c) 2FSK信号');subplot(2,2,4); plot(f,10*log10(abs(s_2fskf).^2/Ts));axis([-fc-4,fc+4,-40,40]); xlabel('(d) 2FSK信号功率谱密度');%---------------------------------------------------------------------------------------------------------------function [out]=sigexpand(d,M)% 将输入的序列扩展成间隔为N-1个0的序列N=length(d);out=zeros(M,N);out(1,:)=d;out=reshape(out,1,M*N);%---------------------------------------------------------------------------------------------------------------function [f,sf]=T2F(t,st)% 利用FFT对信号进行傅里叶变换% t,st分别为输入时间和信号% f,sf分别为输出频率和信号频谱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);程序运行结果如图5.3所示。

南京信息工程大学电子线路实验Ⅱ课程设计报告电子与信息工程学院07通信工程（2）班姓名：学号：2009.6.1实验题目：用MAX+plusⅡ进行设计和仿真。

实验目的：(1)学习软件的使用方法及VHDL程序的基本语法；(2)用MAX+plusⅡ进行门电路、组合逻辑电路、触发器、可编程逻辑器件和时序电路等的仿真。

实验内容：一、MAX+plusⅡ软件的设计流程1）设计输入点击新建图标弹出如图1.1所示的新建文件类型对话框。

选取“Text Editorfile”使用文本设计方法，在弹出的文本编辑器中输入VHDL语言是设计代码并存盘，窗口显示如图1.2.下面以一个2输入与门的设计为例来描述这一操作。

图1.1 先输入源代码并存盘，文本编辑框效果如图 1.2所示。

将此文件保存为and2.vhd。

注意保存文件时一定要选择“vhd”的文件后缀，文件名必须与实体名相同。

另外，保存该文件的文件夹不能用中文命令，也不能为根目录。

这里是新建一个名为example的文件夹来保存and2.vhd文件的。

图1.2当要打开已存盘的文件时则可点击左上角的，在弹出如图1.3所示Open对话框中“Show in List”栏内，选中要打开的文件类型,再选中VHDL程序所在的文件夹，，在“Files：”框内选中VHDL程序名，这时在“File Name”栏里将显示相应VHDL程序的文件名。

点击“OK”按钮，就会弹出要打开的文件窗口。

2）新建一个项目在编辑并保存VHDL程序后，准备对其编译前，一定要先将该VHDL程序所对应的文件指定为一个项目。

新建一个项目的过程如下：在主菜单中选择“File”→“Project”→“Name…”，打开如图1.4所示的项目名称选择对话框。

在对话框“Directories”栏中，选择项目文件所在的文件夹，再在左边的“File”框里选中要建立项目的VHDL文件名，此时在“Project图1.3 图1.4Name”框内将显示要建立项目的VHDL文件名，再点击“OK”，回到初始界面。

LC正弦波振荡电路仿真实验一、电容三点式振荡回路测量1.电路图2.测量数据3.波形图（1）(C1,C2,L1) =(100nF,400nF,10mH)时：（2）(C1,C2,L1)= (100nF,400nF,5mH)（3）(C1,C2,L1)= (100nF,1000nF,5mH)二、电感三点式振荡回路测量1.电路图2.测量数据3.波形图（1）(L1,L2,C1)= (5mH,100uH,200nF)（2）(L1,L2,C1)= (5mH,100uH,100nF)(3) (L1,L2,C1)= (2mH,100uH,100nF)三、思考和分析（1）根据电容三点式振荡电路的测量数据表格回答：①电感值L1改变对谐振频率有何影响？从表中看出当L1变大时，谐振频率减小。

这与f≈=相符合②电容值C2改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？从表中可以看出，随着C2的变大，振荡频率变小，与上式吻合。

而电压增益也随这C2变大而变大，与21CAC=的结论是一致的。

③放大器输入输出端信号的相位差为多少，是否满足正反馈要求？相位差T/2，是满足正反馈要求的。

（2）根据电感三点式振荡电路的测量数据表格回答：①电容值C2改变对谐振频率有何影响？从表中看出当C2变大时，谐振频率减小。

这与f≈的结论一致。

②电感值L1改变对放大器的电压增益和振荡频率有何影响？从表中可以看出，随着L1的变大，振荡频率变小，与上式吻合。

而电压增益也随这C2变大而变大，与12LAL=的结论是一致的。

③放大器输入输出端信号的相位差为多少，是否满足正反馈要求？相位差T/2，是满足正反馈要求的。

（3）影响电容、电感三点式振荡频率的主要因素是什么？影响电感三点式振荡器振荡频率的主要因素是串联电感与电容的乘积。

影响电容三点式振荡器振荡频率的主要因素是串联电容与电感的乘积。

摘要 (1)第1章设计意义 (1)第2章 Multisim软件的介绍 (2)2.1 软件的发展与简介 (2)2.2Multisim10的特点 (3)第3章设计要求 (5)3.1 目的 (5)3.2 主要的技术指标 (5)3.3 基本要求 (6)第4章调幅的调制与解调原理概述 (6)4.1 调幅原理 (6)4.2 DSB调制部分原理 (7)4.3 DSB解调部分原理 (8)4.4 低通滤波器部分原理 (8)第5章设计过程 (9)5.1 总体方案 (9)5.2电路设计及参数选择 (10)第6章仿真过程 (15)6.1实验结果 (15)6.2 结果分析 (17)参考文献 (18)课程设计总结 (19)在信息传递过程中,为保质保量地传输信号,都要用到调制与解调。

本次设计以双边带调制解调为主,对DSB波进行处理。

在调制部分用MC1496芯片的内部电路对输入信号进行了调制。

采用Multisim软件工具实现对信号进行抑制载波双边带的调幅和解调，并且绘制相关的电路图形。

对信号进行抑制载波双边带的调幅和解调设计中，首先针对题目进行分析，根据高频中所学的相关知识，将调制、解调波形及频谱做了研究，对双边带调制解调原理进行分析。

根据所学通信电子线路内容以及结合通信原理知识，对双边带调制与解调过程做详细的分析，并绘制电路图，用Multisim10软件进行仿真，及对结果做出判断。

由于电路中选择的芯片原因，应用Multisim软件仿真产生的解调波形有些失真。

关键词DSB调制解调双边带 Multisim 仿真第1章设计意义通过此次课程设计，掌握通信系统仿真软件，加深对所学的通信电子线路知识理解及Multisim软件工具的应用，培养对所学电路系统的调试和检测的能力，采用软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅和解调，学会绘制相关的图形，对实验结果进行分析总结。

双边带抑制载波(DSB-SC)是一种传输设置。

由调幅所产生的频率是被对称性地上下与载波器隔开,载波的水平被降低到可行的最低限度，最为理想的情形是完全被抑制。

实验报告实验课程：通信电子线路实验（软件部分）学生姓名：周倩文学号：6301712010专业班级：通信121班指导教师：雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名：周倩文学号：6301712010 专业班级：通信121班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期： 2014-10-24 实验成绩：、实验三非线性丙类功放仿真设计（软件）一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理.掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。

2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。

3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。

二、实验内容1. 观察高频功率放大器丙类工作状态的现象.并分析其特点2. 测试丙类功放的调谐特性3. 测试丙类功放的负载特性4. 观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。

功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。

非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到80%.通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。

特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。

在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。

因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。

M/M/1、M/D/1、D/D/1排队性能分析排队论起源于1909年丹麦电话工程师A.K 爱尔朗的工作，他对电话通话拥挤问题进行了研究。

1917年，爱尔朗发表了他的著名的文章《自动电话交换中的概率理论的几个问题的解决》。

目前排队论已广泛应用于解决军事、运输、维修、生产、服务、库存、医疗卫生、教育、水利灌溉之类的排队系统的问题，显示了强大的生命力。

基本概念：排队系统按主要特征进行分类，一般是以相继顾客到达系统的间隔时间分布、服务时间的分布和服务台数目为分类标志。

现代常用的分类方法是英国数学家D.G .肯德尔提出的分类方法，即用肯德尔记号X/Y/Z 进行分类。

X 处填写相继到达间隔时间的分布，Y 处填写服务时间分布，Z 处填写并列的服务台数目。

(1) 常见的顾客到达时间间隔，有确定时间间隔、泊松时间间隔、负指数时间间隔等。

(2) 顾客接受服务的时间规律往往也是通过概率分布描述的。

常见的服务时间分布有定长分布、负指数分布和埃尔朗分布等。

(3) 服务台的数目有单服务台(如图1)和多服务台。

多服务台又分并联、串联和混合型三种，最基本的类型为多服务台并联(如图2)。

图1 单服务台排队系统图2 多服务台并联排队系统顾客到达…正在接受服务的顾客服务台服务完成后离去…服务台…服务台服务完成后离去服务完成后离去..顾客到达…正在接受服务的顾客服务台服务完成后离去例如，D/D/1表示顾客按照确定的时间间隔到达、服务时间为确定的时间间隔和单个服务台的模型；M/D/1表示顾客相继到达的间隔时间为负指数分布、确定的服务时间间隔和单个服务台的模型；M/M/1表示顾客相继到达的时间间隔为负指数分布、服务时间间隔为负指数分布和单个服务台的模型。

运行指标：为了研究排队系统运行的效率，估计其服务质量，确定系统的最优参数，评价系统的结构是否合理并研究其改进的措施，必须确定用以判断系统运行优劣的基本数量指标，这些数量指标通常是：(1) 平均队长：指系统内顾客数(包括正被服务的顾客与排队等待服务的顾客)的数学期望，记作s L 。