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基于乘法器MC1496的PSK解调

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通信系统原理综设实验报告
基于乘法器MC1496的PSK解调
罗洪波通信8班20093100033
袁展雄通信8班20093100076
潘俊辉通信7班20093100026
教师评语：
一、引言
为更好地了解PSK信号的解调原理，以及解调的硬件电路实现，我们小组选择了这个实验题目。

二、系统框图及分析
位同步信号
NRZ码
PSK信号
载波
PSK信号与载
波相乘后波形
相乘后信号
电压抬升
低通滤波后波形
比较整形后波形
位同步信号
抽样判决输出
本次设计采用的是极性比较法对PSK信号进行解调，原理图如上所示。

PSK信号经过与载波信号相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去掉高频成分，得到包含基带信号的低频信号，然后对此信号进行抽样判决，就可以得到PSK的解调信号。

三、系统具体的实现电路及分析
1、MC1496芯片内部结构及接口功能说明：
IO8和IO10接输入电压，IO1和IO4接另一个输入电压，IO6和IO12输出电压。

IO2和IO3外接电阻，对差分放大器Q2、Q7产生电流负反馈，可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压的线性动态范围。

IO14为负电源端或接地端，IO5外接电阻，用来偏置电流以及镜像电流。

电容Ｃ８的目的是为了隔离直流成分，电源、电阻Ｒ１８和Ｒ１９的共同构成的作用是对信号进行电压抬升，U=R19*Vss/(R18+R19)=100*5/(560+100)=0.76V
2、二阶低通滤波器：
截止频率f=1/(2*3.14*R*C)。

如图，电阻Ｒ２１和电阻Ｒ２２的阻值相同，电容Ｃ９和Ｃ１０的容值相同，芯片选择ＮＥ５５３２Ｐ，电阻值选取1K，电容值选取3.3nF，代人式子计算得到截止频率为48.3ＫＨｚ。

3、运放：
从低通滤波器的输出可知，电压最大值约为1.2V，最小值约为0. 6V。

比较整形的判决电压范围为0—5V，所以必须对低通滤波器的输出信号进行放大，从而比较容易对信号整形。

放大倍数可以是3—4倍，我们这次设计选择的放大倍数为3，K=1+R26/R25=1+10/5.1=3。

4、比较整形：
选用LM339芯片构成电压比较器电路，通过调节电位器的阻值改变判决电压的大小，当输入信号的电压大于判决电压时，输出为高电位，当输入信号的电压小于判决电压时，输出为低电位。

LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。

选不同阻值的上拉电阻会影响输出端
高电位的值。

图中R28为上拉电阻。

输出信号，高电平电压为5V，低电平电压为0V。

5、抽样判决：
芯片选用SN74HC74N, 时钟上升沿触发，芯片的供电范围为2—6V。

当时钟信号为上升沿时，输出信号与输入信号相同，并且在下一个上升沿到来前，输出信号保持不变。

判断为高电平的阀值电压为3.15V，判断为低电平的阀值电压为1.35V。

时钟信号为
15.625KHz, 与码元速率相同，下图说明了抽样判决的原理。

四、 实验数据结果及分析
结果分析：MC1496乘法器的输出结果与设计原理一致，但电压提升了大约1.2V ，与设计的0.76V 不一致，可能是R18、R19的实际电阻值与标称的阻值不相符，而导致了这样的结果；低通滤波器的输出也达到了设计要求，有效地滤除了高频成分，得到包含基带信号的低频成分。

结果分析：解调输出的结果与实验箱产生的NRZ 码比较，可以看出两个信号的波形完
乘法器输出信号
低通滤波器输出信号 信号源NRZ 码
解调输出
全一致，但解调输出稍有延时，这是正常现象。

因为在经过低通滤波器部分和运放信号会有延时，所以最终的解调也会有延时。

五、实验中遇到的问题及解决方法
1、绘制PCB图时，选择电路走线的粗细，电路线设置过小，在电路板制作出来后，发现有很多地方出现断线；原件的封装，滑动变阻器的封装选择不对；焊盘的大小，由于焊盘大小设置得过小，在钻孔后，焊接元器件很困难。

在请教熟悉制作电路板的同学后，合理地设置各项参数，走线粗细设置为50mil(1.27mm)，重新制作电路板。

2、低通滤波器电阻、电容参数的选择。

一开始时，选择的截止频率为20KHz，但测试硬件出来的效果并没有实现滤波的作用。

经过分析，一方面，可能是在万用板上焊接元件时，出现虚焊，漏掉某个接口没焊接，另一方面，截止频率也选择不当。

在向同学请教后，确定在截止频率为45KHz左右比较合理，在用面包板调试时，发现滤波效果不错，与预期想法一致。

3、为什么要进行电压提升，把电压都提升到零电平之上？因为在比较整形模块中，判决电压的范围为0—5V，这时通过调节滑动变阻器选择适当的判决电平，使得下一步的抽样判决得出正确的解调就比较容易。

4、是否一定要进行电压提升到零电平之上？回答是不一定要提升。

经过分析后，发现在比较整形模块，只要能调节到合适的判决电压，最终的解调输出仍能得到正确的结果，但可调电压的范围要重新考虑。

不提升电压时，即信号为双极性，电压跟随器部分，低通滤波器部分和运放部分的NE5532芯片就必须用双电源供电。

5、芯片供电问题。

一开始认为NE5532要双电源供电，但实际上，在进行了电压提升后，在电压跟随器部分，低通滤波器部分和运放部分的NE5532芯片只需要单电源供电就足够了，所以这次设计采用了双电源供电虽然没有错误，但就显得有点多余了。

6、对这次设计的一些改进，低通滤波器和运放其实可以在同一块芯片上实现，如下图所示，放大倍数仍然是3倍，这样可以节省一块NE5532芯片，电路图也会比较简单。

六、 各成员分工情况
罗洪波：用Multism 软件进行电路仿真，绘制PCB 图（乘法器后面的部分），制作实验报告
袁展雄：分析实验原理，电路原理，购买元器件，制作硬件电路板。

潘俊辉：查找芯片资料，指导DXP 软件的使用，绘制PCB 图（乘法器部分）。

共同部分：调试电路板，分析出现与预期效果不一致的原因
七、 参考文献
《电子技术基础模拟部分》 高等教育出版社 康华光 《通信系统原理实验》 雅小冰 骆开庆 《通信系统原理》 国防工业出版社 樊昌信
八、 附录
SN74HC74（D 触发器）参数
LM339
NE5532
乘法器部分
乘法器部分
低通滤波器、运放、比较整形、抽样判决部分
低通滤波器、运放、比较整形、抽样判决部分。

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PSK(DPSK)调制与解调资料讲解

PSK(DPSK)调制与解调资料讲解

P S K(D P S K)调制与解调实验题目——PSK（DPSK）调制与解调一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。

2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。

3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。

二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形。

2、观察PSK(DPSK)信号波形。

3、观察PSK(DPSK)信号频谱。

4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。

三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、20M双踪示波器5、导线若干四、实验原理1、2PSK(2DPSK)调制原理2PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图所示。

2PSK 信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。

如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。

这种现象常称为2PSK 的“倒π”现象，因此，实际中一般不采用2PSK 方式，而采用差分移相（2DPSK ）方式。

2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。

0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形DPSK 波形相对码从图中可以看出，2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。

2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。

这说明，解调2DPSK 信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值。

只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK 方式中的“倒π”现象发生。

实验四1496综合实验2

实验四1496综合实验2


u U ( 1 m cos t ) cos t AM c a c 1 1 U cos t m cos ( ) t m cos ( ) t c c a c a c 2 2
三、实验应知知识
三. 调制的基本方式
根据载波受调制参量的不同, 调制可分为三种基本方 式, 它们分别是：
振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振幅随
随调制信号线性变化。 。
调制基 本方式
频率调制FM：由调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调制
信号线性变化。
相位调制PM：由调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调
制信号线变化
三、实验应知知识
四、振幅调制与实现方法
所谓振幅调制, 就是用调制信号uΩ去控制高频载波信号uc的振 幅,使载波信号的振幅按照调制信号uΩ的规律变化。即已调制信号 uAM变化的周期与调制信号uΩ的周期相同，且幅度的变化与调制信 号的振幅成正比.
实验项目一
乘法器实现 振幅调制信号
AM
三、实验应知知识
设：u （载波） u （调制信号） x y U ocs xt 1 U ocs yt x x y y 则输出：
u u 相加器 乘法器 uo kU ocs t .. . KU U cos t cos t x x x y x y
实
验 四
模拟乘法器综合应用实 验——调制与解调
高频电子线路实验
振幅调制信号产生
乘法器实现 AM、DSB
( 4-1)
一、实 验 目 的
模拟调制可分为线性调制和非线性调制，本次实验研究线性调制。 线性调制的任务是把基带信号的频谱搬移到通带频谱上，以适应 （无线）信道的传输要求，或将多路信号合并起来进行多路传输。 通过本实验：
基于MC1496的同步检波电路与Multisim仿真

基于MC1496的同步检波电路与Multisim仿真

基于MC1496的同步检波电路与Multisim 仿真作者：王晓鹏来源：《中国新通信》2015年第11期【摘要】本文基于MC1496模拟乘法器，根据相干解调原理设计的同步检波电路，利用Multisim软件进行电路仿真，测试同步检波电路性能，并通过四踪示波器，跟踪调制信号、已调信号、解调信号的波形，分析其延迟情况。

【关键词】同步检波低通滤波器MC1496 Multisim仿真经过低通滤波器之后，高频部分被滤除，得到s=0.5m（t），恢复出原信号波形。

所以在设计同步检波电路过程中，过程为输入输入信号→提取载波频率→乘法器电路→低通滤波器→输出。

由于在实际情况中，已调信号和载波信号常存在相位差，随着相位差的改变，会影响输出信号的振幅，但是不会引起失真，但是由于相位差存在随机性，输出信号会产生起伏式衰减，影响解调质量。

所以在解调过程中我们要求本地信号与输入信号尽可能同频同相。

二、模拟乘法器MC1496MC1496为模拟乘法器，其是依据双差分对电路的原理设计的，它由两个基本差分对电路组成，两个差分对电路的输出端交叉耦合。

输入电压u1交叉的加到两个差分对管的输入，输入电压u2加到Q5和Q6组成的差分对管输入端，三个差分都是差模输入。

当端口2和端口3之间接入相对较大的反馈电阻后，差分对管输出电流近似与输入电压u2成正比，当输入电压u1较小时，差动电流近似为Ku1u2，加入负反馈，双差分对电路工作在线性时变状态或开关状态，从而适合作为频谱搬移电路。

三、同步检波电路设计与Multisim仿真四、结果分析设置输入信号：ym=[200cos2π（2k*t）+150cos2π（1.5k*t）]（mv）载波信号为yc=50*cos2π（500k*t）（mv），运行仿真，四踪示波器仿真结果如图2：从示波器中可知，通过同步检波，DSB可被恢复，但两者波形有细微差别，这主要是因为滤波器通带边缘不可能是理想矩形。

该电路延时T2-T1为1.833ms，系统延迟主要由低通滤波器模块产生。

MC1496设计的AM调幅器

MC1496设计的AM调幅器

引言在通信系统中，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到3000Hz，称为基带信号。

这种基带信号在很多信道中不能直接传播．为了使基带信号适宜在信道中传输，就需要采用调制解调技术。

调制通常可以分为模拟调制和数字调制两种方式。

在本系统中，基带信号和载波信号都为连续的正弦波，采用集成模拟乘法器MC1496实现AM模拟调制。

本文将通过集成模拟乘法器芯片MC1496的原理、作用和功能出发，阐述整个设计过程。

整个课程设计将丰富读者的应用知识。

也为MC1496芯片的应用和功能多添一项展示。

1 课程设计的目的和任务●掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。

熟悉电子产品的安装工艺的流程。

●能够自己设计绘制电路原理图并根据原理图以及元器件实物设计并制作小工艺品。

●熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。

●能够正确识别和选用常用的电子器件。

了解电子产品的焊接、调试方法。

●根据所学知识设计一个基于MC1496的AM调制器，要求载波在6M-10M之间。

●要求作品功能表现突出，结构明确。

●认真调试作品，并记录主要数据和波形，并且仔细撰写课程设计报告。

2 硬件电路设计2.1 设计方案●设计的调制器，在能在6M-10M的载波信号下调制；●能够使调制器实现抑制载波的振幅调制或有载波的振幅调制；2.2 如何实现调制所谓“调制”就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程。

一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。

基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。

这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。

调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。