电子信息工程通信课程设计

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目录

1.设计基本原理与系统框图 .......... 错误!未定义书签。

设计原理........................ 错误!未定义书签。

系统框图........................ 错误!未定义书签。

2.各单元电路设计 .................. 错误!未定义书签。

带通滤波器...................... 错误!未定义书签。

包络检波器...................... 错误!未定义书签。

抽样判决电路.................... 错误!未定义书签。 view的仿真及其结果............... 错误!未定义书签。

view的原理框图 ............... 错误!未定义书签。

原理框图设计原理及其参数........ 错误!未定义书签。

仿真结果(波形图).............. 错误!未定义书签。

4、总结与体会 ..................... 错误!未定义书签。

5、附录(整机电路图) ............. 错误!未定义书签。6参考文献......................... 错误!未定义书签。

第1章 设计基本原理与系统框图 设计原理

数字频率调制是数据通信中常见的一种常见的调制方式,频移键控(FSK )易于实现,并且解调不须恢复本地载波,可以异步传输,对抗衰落性能也比较强。2FSK 是用载波的频率来传送数字消息,信号便是符号“1”对应于载频,符号“0”对应于载频的已调波形。而且与之间的改变是瞬间完成的。2FSK 键控法则是利用矩形脉冲序列控制开关电路的对于两个不同独立频率源进行选通。键控法的特点是转换速度快,波形好,稳定度高且易于实现。这次设计2FSK 采用键控法产生信号,然后用非相干接收(包络检波)进行解调。 系统框图 2FSK 信号的接收主要分为相干和非相干接收两类,本次设计采用非相干法(即包络检波法),其方框图如下。包络检波法可视为由两路2ASK 解调电路组成。这里,两个带通滤波器(带宽相同,皆为相应的2ASK 信号带宽;中心频率不同,分别为(、)起分路作用,用以分开两路2ASK 信号,上支路对应 ,下支路对应,经包络检测后分别取出它们的包络s(t)及;抽样判决器起比较器作用,把两路包络信号同时送到抽样判决器进行比较,从而判决输出基带数字信号。

n(t)

FSK 信号包络解调方框图

设频率1f 代表数字信号1;2f 代表数字信号0,则抽样判决器的判决准则:

式中x1和x2分别为抽样判决时刻两个包络检波器的输出值。这里的抽样判决器,要比较x1、x2的大小,或者说把差值x1-x2与零电平比较。因此,有时称这种比较判决器的判决电平为零电平。当FSK 信号为1f 时,上支路相当于接收“1”码的情况,其输出x1为正弦波加窄带高斯噪声的包络,它服从莱斯分布。而下支路相当于接收“0”码的情况,输出x2为窄带高斯噪声的包络,它服从瑞利分布。如果FSK 信号为2f ,上、下支路的情况正好相反,此时上支路输出的瞬时值服从瑞利分布,下支路输出的瞬时值服从莱斯分布。

无论输出的FSK 信号是1f 或2f ,两路输出的判决准则不变,因此可以判决出FSK 信号。

第2章各单元电路设计

带通滤波器

带通滤波器是一个允许特定频率通过同时屏蔽其他频段的设备。此电路通过上、下两个带通滤波器,滤去带外噪声,滤除掉高次谐波并将信号放大。带通滤波器在这里相当于分支的作用,上支路只准许频率为f1的高频信号通过,下支路只准许为

f的高频信号通过。用放大器741和电容、电阻构成。组成

2

低通网络,C2和R2组成高通网络,LC谐振回路能够起到滤掉不需要的杂波、谐波,选出需要的频率的作用。两者串联就组成了带通滤波电路。后面是由放大器741和电阻组成同向比例放大电路,是实现对对进行选波之后进行放大的功能。两个带通滤波器就对2FSK进行了选频的工作。

包络检波器

包络检波器可以由二极管和低通滤波网络组成。由带通滤波器输出的高频信号将通过二极管和电阻电容构成的包络检波器,二极管相当于半波整流,去掉了小于门坎电压的波形。低通滤波器由串联来实现的,滤掉不需要的杂波。包络检波器将各自的包络取出至抽样判决器。整个形成一个二极管包络检波电路。完成对于2FSK的波形的检波工作。

抽样判决电路

检波之后的波形是模拟信号,需要通过比较器还原为数字信号。包络检波器将各自的包络取出至抽样判决器,抽样判决器在抽样脉冲到达时对包络的样值1υ和2υ (上边路为1υV1,下边路为2υ)进行判决,判决准则是当抽样值满足21υυ>判为1f 频率代表的数字基带信号,即“1”码;当21υυ<时判为2f 频率代表的数字基带信号,即“0”码。本次课程设计采用运算放大器LM311来当比较器,因为比较器其实就是开环状态下的运算放大器,可以用来比较这两个电压。完成对于模拟信号转换为数字信号的工作。

V1(f1频率)

V2(f2频率)

第3章 System view的仿真及其结果 view的原理框图

原理框图设计原理及其参数

2FSK非相干解调器(包络检波)仿真设计原理上图所示.设计解调电路时,先将调制后的信号分别送入带通滤波器,由带通滤波器将100HZ和150HZ信号分开,其带通滤波通带宽度分别设计为80-130HZ和120-170HZ;然后送入半波整流器、低通滤波器,再经过比较器比较、整形,信号就解调还原成传输的伪随机信号。

选用合适的器件实现包络检波器的功能,2FSK信号用包络检波法解调,包络检波器可由半波整流器与低通滤波器串联实现其功能。

半波整流器的功能描述为:

选用的模拟滤波器为低通滤波器,截止频率设置为5HZ。

具体参数为:

信号源码f1为正弦波,幅度为1V,频率为100HZ,相位为0.

信号源码f2为正弦波,幅度为1V,频率为150HZ,相位为0.

随机信号发生器为PN序列,幅度为500e-3V,偏值为500e-3V,频率为10HZ,电平数为2,相位为0.

延时时间为150e-3

切比锲夫带通滤波器1下限频率为80HZ,上限频率为130HZ.

切比锲夫带通滤波器2下限频率为120HZ,上限频率为170HZ.

巴特沃斯低通滤波器1截至频率为5HZ.

巴特沃斯低通滤波器2截至频率为5HZ.