线性脉冲调制器的相关设计和常见问题分析

基于dds的数字信号调制器的设计与实现
本文设计并实现了一种基于DDS的数字信号调制器。

该调制器能
够产生多种常用数字信号调制方式，例如正弦波调制、脉冲调制等。

首先，我们介绍DDS的工作原理。

DDS全称为数字直接合成技术（Direct Digital Synthesis），其基本工作原理是通过数字信号处
理技术生成指定频率的信号。

它的硬件结构如下图所示：
（这里插入一张DDS的硬件结构图，不涉及网址、超链接和电话）
DDS通过内部寄存器中的相位累加器来控制输出的频率和相位。

相位累加器每隔一个时钟周期增加一个预先设定的相位步进量，输出
的正弦波频率正好等于相位累加器的输出频率。

基于DDS的数字信号调制器的工作原理如下：首先，我们将需要
调制的模拟信号进行模数转换，转化为数字信号；然后，通过DDS产
生指定频率的正弦波基带信号，对其进行调制，生成相应的调制信号；最后，将调制信号进行模数转换，转换为模拟信号输出。

我们采用FPGA作为DDS的控制器，使用Verilog语言实现控制
逻辑，并通过时钟模块、相位累加器模块、幅度控制模块、正弦波生
成模块、调制模块、D/A转换模块等多个功能模块来实现数字信号调制器的设计与实现。

实验结果表明，该数字信号调制器能够生成多种常用数字信号调
制方式，正弦波调制和脉冲调制的输出波形稳定、质量高，并且具有
很高的可靠性和空间适应性，能够满足实际应用需求。

四川师范大学成都学院专科毕业设计GMSK调制解调原理及仿真分析设计学生姓名刘俊岑学号16所在系通信工程系专业名称计算机通信班级2009级计通班指导教师万载莲四川师范大学成都学院二○一二年五月GMSK调制解调原理及仿真分析设计学生：刘俊岑指导教师：万载莲内容摘要：随着现代通信技术的进展，许多优秀的调制技术应运而生，其中高斯最小频移键控（GMSK）技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方式，它具有良好的功率谱特性和较好的抗干扰性能，特别适用于无线通信和卫星通信。

目前，很多通信标准都采用了GMSK技术，例如，GSM，DECT等。

本文第一介绍了MSK的一般原理和MSK的调制解调方式，接着重点对GMSK的调制原理和调制方式进行了论述，然后，研究了GMSK的差分解调方式并进行了比较，最后用Matlab软件进行仿真及结果分析。

关键词：高斯最小频移键控调制差分解调 MatlabAlarm circuit design, microcontroller-based security Abstract: Along with the development of the communication technology,the mobile communication technology has been developing lot of excellent modulation technology has emerged as the times require,Gaussian Minimum frequency shift keying（GMSK）is one of the most outstanding technology in radio is especially used in radio and satellite communication for its nice spectrum characteristic and anti-jamming capability. At present , many communication system has employed the GMSK,for instance,the GSM,DECT.In this paper,the MSK which is the base of GMSK was introduced firstly,and then the modulation principle and methods of GMSK was analyzed, and the several differentially demodulation methods of GMSK was studied and compared using Matlab software simulate and results analysis.Keywords:Gaussian Minimum Shift Keying Modulation Differential DemodulationMatlab目录前言 (1)1 GMSK简介及工作原理和特点 (1)GMSK简介 (1)2 GMSK调制原理 (5)GMSK调制解调的长处及应用 (5)GMSK正交调制基带信号产生原理 (5)3 GMSK解调 (10)GMSK调制解调实现方式 (10)4 实验结果分析 (11)原NRZ码与解调NRZ码 (11)I路成型波与I路解调波 (12)Q路成型波与Q路解调波 (13)GMSK调制信号的频谱图 (13)提取载波解调后的信号的频谱图 (14)5 结束语 (14)参考文献： (16)GMSK调制解调原理及仿真分析设计前言调制是通信系统中提高通信质量的一项关键技术，调制的目的是为了使信号特性与信道特性相匹配。

16qam课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解16QAM调制的基本概念，掌握其数学表达和星座图表示方法。

2. 学生能描述16QAM调制与其它调制方式（如QPSK、8PSK）的区别及联系。

3. 学生能推导16QAM信号的误码率公式，并了解其性能特点。

技能目标：1. 学生能够运用16QAM调制技术进行模拟信号的数字调制，完成信号的传输。

2. 学生能够利用相关仪器设备对16QAM信号进行捕捉、解调和分析，评估信号质量。

3. 学生能够通过实际操作，解决16QAM调制中出现的常见问题，优化系统性能。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对通信工程领域的兴趣，认识到调制技术在现代通信系统中的重要性。

2. 学生能够通过小组合作，培养团队协作意识和沟通能力，增强解决问题的信心和毅力。

3. 学生能够关注通信技术的发展趋势，认识到科技进步对国家和社会发展的贡献。

课程性质：本课程为通信原理实验课程，以理论为基础，实践为核心，旨在培养学生的实际操作能力和科技创新精神。

学生特点：高二年级学生，具备一定的物理和数学基础，对通信技术有一定了解，求知欲强，善于合作。

教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，关注学生个体差异，提高学生的独立思考能力和问题解决能力。

通过课程目标的具体分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得全面发展。

后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 理论知识：- 16QAM调制的基本原理及其数学描述。

- 16QAM星座图的构建与解读。

- 16QAM与QPSK、8PSK等调制方式的比较。

- 16QAM信号的误码率性能分析。

- 通信原理教材第四章第三节“数字信号的调制与解调”。

2. 实践操作：- 16QAM调制器的设计与实现。

- 16QAM信号的发生、捕捉与解调。

- 16QAM信号质量评估与性能优化。

- 实验手册第三章“数字调制实验”。

3. 教学大纲：- 第一课时：16QAM调制原理及其数学描述，解读星座图。

AM 调制器的设计目录一、引言 (1)二、方案论证 (2)(1)设计要求 (2)(2)方案结构 (2)(3)方案选择 (3)(4)选用的芯片介绍 (3)三、振幅调制产生原理 (4)四、模拟乘法器振幅调制原理 (5)五、调幅电路方案分析 (6)(1)标准调幅波(AM产生原理 (6)(2)普通调幅波标准波形及失真波形 (7)(3)AM调制器原理图 (9)(4)实验电路分析 (9)六、总结 (10)七、附录 (11)一、引言调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号（通常是音频）的规律而变化的调制电路。

幅度调制电路有多种电路型式，现介绍一种简易的振幅调制电路，该电路的载波由高频信号发生器产生，经放大后和调制信号经乘法器后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调辐波与放大后的载波再经过相加器后，即可产生普通调幅波。

本课题其理论意义十分广泛且重要，涉及方面广，而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高，对以往学过的知识是一次全面的复习，同时也将理论知识应用到实践中。

用待传输出的基带信号去改变高频载波信号的振幅，称为调幅。

在有关的非线性电子线路中，普通调幅波电路大多采用高电平调幅形式调幅电路，而抑制载波的双边带调幅电路采用低电平调幅的形式，两种形式的电路是分裂开来进行分析。

即在许多文献中，只对调幅系数Mg V 1时的各项参数进行分析，而对于普通调幅波当调幅系数M.?>i时，认为调制波形产生严重失真。

这是由于采用了高电平调幅电路，在这类电路中，为了提高效率，往往采用工作在乙类或丙类状态的基极或集电极调幅电路，此时调制器只是在载波信号和调制信号均为正值时能完成乘法运算。

而采用四象限模拟相乘器低电平调幅电路，能够实现为任意值的调幅，结论证明，调幅系数为任意值的已调信号在发送端是可以实现，在接收端是可以解调的。

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信号时域表达式为： ①二 E A 0+m(t)］阿越徳根据时域表达式可以画出其调制电路的设计框图，如图2.1所示。

pdm调制 实现方法脉冲密度调制（PDM）是一种模拟到数字信号转换方法，通常用于高质量音频信号的采集和数字化。

它通过调制脉冲序列的密度来表示模拟信号的幅度。

在PDM中，信号的幅度被编码为一系列脉冲之间的间隔时间。

与其他调制方式相比，PDM特别适用于低成本、低功耗的应用场景，如麦克风和扬声器。

实现PDM调制的方法可以分为硬件实现和软件实现两大类。

硬件实现1.ΔΣ（Delta-Sigma）调制器：•ΔΣ调制器是实现PDM的最常见方法之一，其通过一个或多个累加器 （积分器）和一个比较器来实现。

ΔΣ调制器的输出是一个高频脉冲序列，脉冲的密度与输入模拟信号的幅度成比例。

这种方式非常适合于音频信号的处理和数字化。

2.模拟电路：•使用模拟开关、电容器和电阻来构建一个PDM调制器。

通过调节开关的频率，可以改变脉冲的密度，从而编码模拟信号的信息。

这种方法在一些特定的低功耗或低复杂度的应用中较为常见。

软件实现1.数字信号处理（DSP）算法：•在DSP芯片或微控制器上实现PDM调制，通常通过执行ΔΣ调制算法来实现。

这种方法允许在软件中灵活地调整调制参数，适用于需要高度定制化的场景。

2.直接数字合成（DDS）：•使用DDS技术生成所需的PDM信号。

通过软件控制DDS生成的波形，可以非常精确地调整脉冲序列，以匹配模拟信号的特性。

实现步骤（以ΔΣ调制为例）：1.积分差分：将输入模拟信号与反馈信号进行比较，得到误差信号。

2.积分：对误差信号进行积分，以平滑误差。

3.量化：将积分后的信号通过一个比较器（量化器），输出高或低电平，生成脉冲序列。

4.反馈：将量化的脉冲序列通过一个低通滤波器反馈，以生成用于比较的反馈信号。

实现PDM调制时，选择合适的方法取决于具体应用的要求，包括硬件资源、功耗限制、信号质量和实现复杂度等因素。

在具体实现时，还需考虑到滤波器设计、调制参数的选择和优化等技术细节。

UC3842,3843系类开关电源常见保护电路的分析与设计引言UC3842是美国Unltmde公司生产的一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片，它具有管脚数量少，外围电路简单等特点，因而得到了广泛的应用。

但随着UC3842开关频率的提高，由它所构成的开关电源的保护电路也出现了很多问题。

本文分析了UC3842保护电路的缺陷及改进的方法。

用UC3842做的开关电源的典型电路见图1。

过载和短路保护，一般是通过在开关管的源极串一个电阻（R4），把电流信号送到3842的第3脚来实现保护。

当电源过载时，3842保护动作，使占空比减小，输出电压降低，3842的供电电压Va ux也跟着降低，当低到3842不能工作时，整个电路关闭，然后靠R1、R2开始下一次启动过程。

这被称为“打嗝”式（hicc up）保护。

在这种保护状态下，电源只工作几个开关周期，然后进入很长时间（几百ms到几s）的启动过程，平均功率很低，即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。

由于漏感等原因，有的开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰，即使在占空比很小时，辅助电压Vaux也不能降到足够低，所以一般在辅助电源的整流二极管上串一个电阻（R3），它和C1形成RC滤波，滤掉开通瞬间的尖峰。

仔细调整这个电阻的数值，一般都可以达到满意的保护。

使用这个电路，必须注意选取比较低的辅助电压Vaux，对3842一般为13～15V，使电路容易保护。

图1是使用最广泛的电路，然而它的保护电路仍有几个问题：1.在批量生产时，由于元器件的差异，总会有一些电源不能很好保护，这时需要个别调整R3的数值，给生产造成麻烦；2.在输出电压较低时，如3.3V、5V，由于输出电流大，过载时输出电压下降不大，也很难调整R3到一个理想的数值；3.在正激应用时，辅助电压Vaux虽然也跟随输出变化，但跟输入电压HV的关系更大，也很难调整R3到一个理想的数值。

这时如果采用辅助电路来实现保护关断，会达到更好的效果。

2DPSK数字调制器的研究与设计_毕业论文华中师范大学武汉传媒学院毕业论文(设计) 2DPSK数字调制器的研究与设计院系：传媒技术学院专业：电子信息工程班级： B1101班姓名：李恒学号： 11405010125指导教师：谈新权2015年5月7日2DPSK数字调制器的研究与设计The Research and Design of 2DPSK Digital Modulator摘要数字相位调制广泛应用于通信领域。

2DPSK是一种基本的相移键控。

PSK调制通常有两种实现方法：乘法器法和相位选择法。

本文采用相位选择法实现PSK调制。

文章首先介绍了两种实现方法的电路框图。

接着论述了相位选择法实现2DPSK 调制的各部分电路设计。

相位选择开关采用了集成芯片74HC4051，这种模拟开关可通过三位数字信号的控制从8路模拟信号中选通其中的一路输出。

本文中只用了二选一开关。

用一位数字信号的高低电平选出其中的一路信号，即选出初始相位为0°或180°的载波。

从而实现了2DPSK的调制。

文中还详细介绍了其他单元电路的设计，包括低通滤波电路，载波放大和形成电路，以及调制输出电路。

论文最后完成了用Protel设计的总体电原理图。

关键词：数字通信数字调制相移键控相对相移键控AbstractDigital phase modulation is widely used in the field of communication.2DPSK is a kind of basic phase shift keying.PSK usually have two ways to realize the modulation:multiplier method and the phase selection method.T he phase selection method is adopted to realize PSK modulation in this paper.Two methods are introduced to realize circuit diagram first.Then discussesed design of circuit that is the phase selection method to realize 2DPSK modulation.The integrated chip 74HC4051 is adopted as the phase selection switch which can be controlled by 3bit digital signals so that a channel signal is selected from eight analog signnals.One of two switch is only used for this paper .High and low level of a digital signal are used to choose one of the signals, that selectes the initial carrier phase that is 0 degrees or 180 degrees.In order to the modulation of 2DPSK modulation is achieved.And the design of the other circuit unit are introduced in this paper,including low pass filter circuit, amplifying circuit and the formation of carrier modulation, and the output circuitof modulation.Finally,The whole design of the electrical schematic diagram is completed by using the Protel.Key word: Digital Communication Digital Modulation Phase Shift Keying Relative Phase Shift Keying目录摘要................................................................. Abstract .. (I)目录 (II)绪论 01 总体方案设计 (1)1.1 2PSK的乘法器实现 (1)1.2 2PSK的相位选择法的实现 (2)1.3 相对调相 (2)2 单元电路设计 (5)2.1 低通滤波器设计 (5)2.2 载波放大与形成电路 (5)2.3 模拟开关MC74HC4051介绍（2DPSK调制器） (6)2.4 调制输出电路设计 (7)2.5 差分编码器电路设计 (7)3 Protel 99 SE介绍 (8)3.1 protel 99se主要的功能模块 (9)3.2 protel 99se的组成 (9)3.3 protel 99se的基本操作 (9)3.4 电路原理总图 (10)结束语 (12)参考文献 (14)致谢 (15)绪论数字调相（PSK)是一种基本的数字调制，数字调相适合于非线性衡参信道。

论文题目：基于optisystem光发送机设计中铌酸Mach-Zehnder调制器的啁啾分析专业：学生：签名：指导教师：签名：摘要作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。

光发送机的核心是光源及其驱动电路。

现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED）和激光二级管（LD）。

在高速光纤通信系统中，Mach-Zehnder集成光波导电光调制器作为一种信号源的外调制器，它可以获得很窄的调制信号谱宽，降低光纤色散的影响。

此外，Mach-Zehnder 集成光波导电光调制器调制速率高，能很好的满足光纤通信系统向更高速率发展的要求。

这些特点令它成为当前大容量光纤传输网络和高速光电信息处理系统中的关键器件，并有着广阔的发展前景。

本毕业设计主要完成的内容：基于optisystem的光纤通信系统中的光发送机设计，它的作用是将电信号转变为光信号，有效地把光信号送入传输光纤, 并详细讨论了影响啁啾参数的因素。

导出了Mach-Zehnder结构外调制方式调制器的啁啾参数表达式,研究表明该结构调制器频率啁啾不为零,而且调制器的直流偏置漂移对啁啾的影响很小。

【关键词】光纤通信，光发送机，Optisystem，啁啾分析【论文类型】论文topic: Based on optisystem optical transmitter design niobic acidAnalysis of Mach-Zehnder modulator chirpMajor:Name: Signature:Supervisor:Signature:ABSTRACTAs a complete optical communication system, optical transmitter is an important part of it, it is the role of the electrical signals into light signals, and effectively put the light signal into the transmission fiber. The core of an optical transmitter is the source and driving circuit. Now widely used two kinds of semiconductor light source: light emitting two tubes (LED) and laser diode (LD) .In high-speed optical fiber communication system, Mach-Zehnder integrated optical waveguide electro-optic modulator as a signal External modulator source, it can obtain the modulation signal is very narrow spectral width, reducing the effect of fiber dispersion. In addition,Mach-Zehnder integrated optical waveguide electro-optic modulator modulation rate is high, can be very good to meet the fiber optical communication system High speed development requirements. These features make it become large capacity optical fiber transmission network and high speed optical telecommunication the key device, information processing system, and there are broad prospects for development.This paper mainly completed the design of optical transmitter in optical fiber communication systems, it is the role of the electrical signals into light signals, and effectively put the light signal into the optical fiber, the chirp parameter expression modulator Mach-Zehnder external modulation is deduced, studies show that the structure of the modulator frequency chirp is not zero, but the impact is very small DC bias on the chirp modulator. Factors affecting the chirp parameter are discussed in detail.【Keywords】Optical communication, Optical transmitter, Optisystem, Analysis of chirp 【Type of thesis】Thesis type目录1 绪论 (3)1.1研究背景及意义 (4)1.2国内外研究状况 (5)1.3研究的主要内容 (6)1.4本章小结 (6)2光发送机 (7)2.1光发送机的结构 (7)2.2光发送机的作用 (8)2.3光发送机的调制方式 (9)2.3.1 直接调制方式 (9)2.3.2外调制方式 (10)2.4光发送机的主要技术指标 (10)2.4.1 平均发光功率Ps (11)2.4.2 谱宽δλ (11)2.4.3光源器件的寿命 (12)2.5本章小结 (12)3铌酸锂的性质及应用 (12)3.1铌酸锂晶体的介绍 (12)3.2铌酸锂生长方法 (14)3.2.1双柑祸连续加料法 (14)3.2.2助熔剂法 (14)3.2.3气相输运平衡技术 (14)3.3铌酸锂的光学性质 (14)3.3.1紫外可见光谱 (14)3.3.2折射率 (15)3.4铌酸锂调制器 (15)3.5铌酸锂的研究价值 (16)3.6本章小结 (16)4.光发送机（Optical Transmitters）设计 (17)4.1 Optisyetem软件简介 (17)4.2光发送机设计 (18)4.2.1设计原理 (18)4.2.4数据分析 (27)4.3 本章小结 (28)5 总结和展望 (29)参考文献 (31)1 绪论1.1研究背景及意义随着现代电子技术的发展，通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。

引言目前恶性肿瘤的治疗手段主要包括手术、化疗、放疗、分子靶向等治疗方法[1]，而放射治疗的主要治疗方式是利用医用电子直线加速器实现肿瘤外照射的精确放疗[2-3]。

瓦里安C系列直线加速器机器不管在机械精度还是在剂量准确性方面都有较好的表现，机器本身自带故障报错功能，这也为日常的保养和维修提供了便利[4]。

但因直线加速器自身结构和原理复杂，经常发生的连锁多达上百种，只要加速器存在任何一种连锁，就不能正常开机治疗[5]。

如何利用有限的时间，快速找到故障原因并抢修成功，从而不耽误肿瘤患者的正常治疗，是维修工程师所面临和急需解决的问题。

1 设备原理医用电子直线加速器基本原理是利用微波电磁场对电子进行加速，电子束经偏转磁铁偏转，产生高能、高发射率的电子，再经均整、扩散和准直达到治疗部位。

医用电子直线加速器主要包括电子枪，微波系统，束流传输系统，稳频、温控及充气系统，真空系统，高压脉冲调整，辐射系统，剂量监测系统，机械系统，控制系统等几大部分（图1）。

医用电子直线加速器的连锁可分为主要连锁、次要连锁以及剂量连锁三大类。

常见的连锁有HVOC、PUMP、HWFA、GFIL、UDRS、UDR1、UDR2等[6-8]，根据日常的使用和维修经验发现，UDR1、UDR2连锁是瓦里安C系列直线加速器出现概率比较高并且故障原因多且电路复杂的连锁[8-10]。

该连锁是剂量率不稳定或无剂量情况下出现的故障连锁，靶、调制器、电子枪、速调管、加速管、驱动等系统产生的故障都会导致此连锁[11-12]。

瓦里安C系列直线加速器次要剂量连锁的故障判断与维修严维江，周杰连云港市第二人民医院放疗科，江苏连云港 222023[摘 要] 直线加速器的连锁可分为主要连锁、次要连锁以及剂量连锁三大类。

本文针对瓦里安C系列直线加速器的次要剂量连锁UDR1、UDR2的故障，详细介绍此故障出现的原因以及如何快速排除。

根据加速器的随机图纸以及射线产生的原理，利用示波器、万用表等对相关指标进行检测，然后再对比结果与正常值的差异，对故障进行具体分析，最终通过更换继电器K2及旁接AFC系统中的信号线解决故障。