1、目錄1.設(shè)計(jì)基本原理與系統(tǒng)框圖11.1設(shè)計(jì)原理11.2系統(tǒng)框圖12.各單元電路設(shè)計(jì)32.1帶通濾波器32.2包絡(luò)檢波器42.3抽樣判決電路53.System view的仿真及其結(jié)果63.1System view的原理框圖63.2原理框圖設(shè)計(jì)原理及其參數(shù)73.3仿真結(jié)果（波形圖）84、總結(jié)與體會(huì)105、附錄（整機(jī)電路圖）116參考文獻(xiàn)12第1章 設(shè)計(jì)基本原理與系統(tǒng)框圖1.1設(shè)計(jì)原理數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)通信中常見(jiàn)的一種常見(jiàn)的調(diào)制方式，頻移鍵控（FSK）易于實(shí)現(xiàn)，并且解調(diào)不須恢復(fù)本地載波，可以異步傳輸，對(duì)抗衰落性能也比較強(qiáng)。2FSK是用載波的頻率來(lái)傳送數(shù)字消息，信號(hào)便是符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)于載頻，符號(hào)“0”

2、對(duì)應(yīng)于載頻的已調(diào)波形。而且與之間的改變是瞬間完成的。2FSK鍵控法則是利用矩形脈沖序列控制開(kāi)關(guān)電路的對(duì)于兩個(gè)不同獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。鍵控法的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快，波形好，穩(wěn)定度高且易于實(shí)現(xiàn)。這次設(shè)計(jì)2FSK采用鍵控法產(chǎn)生信號(hào)，然后用非相干接收（包絡(luò)檢波）進(jìn)行解調(diào)。1.2系統(tǒng)框圖2FSK信號(hào)的接收主要分為相干和非相干接收兩類(lèi)，本次設(shè)計(jì)采用非相干法(即包絡(luò)檢波法)，其方框圖如下。包絡(luò)檢波法可視為由兩路2ASK解調(diào)電路組成。這里，兩個(gè)帶通濾波器（帶寬相同，皆為相應(yīng)的2ASK信號(hào)帶寬；中心頻率不同,分別為（、）起分路作用，用以分開(kāi)兩路2ASK信號(hào)，上支路對(duì)應(yīng) ，下支路對(duì)應(yīng)，經(jīng)包絡(luò)檢測(cè)后分別取出它

3、們的包絡(luò)s(t)及；抽樣判決器起比較器作用，把兩路包絡(luò)信號(hào)同時(shí)送到抽樣判決器進(jìn)行比較，從而判決輸出基帶數(shù)字信號(hào)。 帶通f1濾波器包絡(luò)檢波器器抽樣判決器2FSK包絡(luò)檢波器帶通f2濾波器 n(t) FSK信號(hào)包絡(luò)解調(diào)方框圖設(shè)頻率代表數(shù)字信號(hào)1；代表數(shù)字信號(hào)0，則抽樣判決器的判決準(zhǔn)則：式中x1和x2分別為抽樣判決時(shí)刻兩個(gè)包絡(luò)檢波器的輸出值。這里的抽樣判決器，要比較x1、x2的大小，或者說(shuō)把差值x1-x2與零電平比較。因此，有時(shí)稱(chēng)這種比較判決器的判決電平為零電平。當(dāng)FSK信號(hào)為時(shí)，上支路相當(dāng)于接收“1”碼的情況，其輸出x1為正弦波加窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，它服從萊斯分布。而下支路相當(dāng)于接收“0”碼的情況，

4、輸出x2為窄帶高斯噪聲的包絡(luò)，它服從瑞利分布。如果FSK信號(hào)為，上、下支路的情況正好相反，此時(shí)上支路輸出的瞬時(shí)值服從瑞利分布，下支路輸出的瞬時(shí)值服從萊斯分布。無(wú)論輸出的FSK信號(hào)是或，兩路輸出的判決準(zhǔn)則不變，因此可以判決出FSK信號(hào)。第2章 各單元電路設(shè)計(jì)2.1帶通濾波器帶通濾波器是一個(gè)允許特定頻率通過(guò)同時(shí)屏蔽其他頻段的設(shè)備。此電路通過(guò)上、下兩個(gè)帶通濾波器，濾去帶外噪聲，濾除掉高次諧波并將信號(hào)放大。帶通濾波器在這里相當(dāng)于分支的作用，上支路只準(zhǔn)許頻率為f1的高頻信號(hào)通過(guò)，下支路只準(zhǔn)許為的高頻信號(hào)通過(guò)。用放大器741和電容、電阻構(gòu)成。R1.C1 組成低通網(wǎng)絡(luò)，C2和R2組成高通網(wǎng)絡(luò)，LC諧振回路能

5、夠起到濾掉不需要的雜波、諧波，選出需要的頻率的作用。兩者串聯(lián)就組成了帶通濾波電路。后面是由放大器741和電阻組成同向比例放大電路，是實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)進(jìn)行選波之后進(jìn)行放大的功能。兩個(gè)帶通濾波器就對(duì)2FSK進(jìn)行了選頻的工作。2.2包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器可以由二極管和低通濾波網(wǎng)絡(luò)組成。由帶通濾波器輸出的高頻信號(hào)將通過(guò)二極管和電阻電容構(gòu)成的包絡(luò)檢波器，二極管相當(dāng)于半波整流，去掉了小于門(mén)坎電壓的波形。低通濾波器由R.C串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，濾掉不需要的雜波。包絡(luò)檢波器將各自的包絡(luò)取出至抽樣判決器。整個(gè)形成一個(gè)二極管包絡(luò)檢波電路。完成對(duì)于2FSK的波形的檢波工作。2.3抽樣判決電路檢波之后的波形是模擬信號(hào)，需要通過(guò)比較器還

6、原為數(shù)字信號(hào)。包絡(luò)檢波器將各自的包絡(luò)取出至抽樣判決器，抽樣判決器在抽樣脈沖到達(dá)時(shí)對(duì)包絡(luò)的樣值和 (上邊路為V1,下邊路為)進(jìn)行判決，判決準(zhǔn)則是當(dāng)抽樣值滿(mǎn)足判為頻率代表的數(shù)字基帶信號(hào)，即“1”碼；當(dāng)時(shí)判為頻率代表的數(shù)字基帶信號(hào)，即“0”碼。本次課程設(shè)計(jì)采用運(yùn)算放大器LM311來(lái)當(dāng)比較器，因?yàn)楸容^器其實(shí)就是開(kāi)環(huán)狀態(tài)下的運(yùn)算放大器，可以用來(lái)比較這兩個(gè)電壓。完成對(duì)于模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的工作。V1(f1頻率)V2（f2頻率）第3章 System view的仿真及其結(jié)果3.1System view的原理框圖3.2原理框圖設(shè)計(jì)原理及其參數(shù)2FSK非相干解調(diào)器（包絡(luò)檢波）仿真設(shè)計(jì)原理上圖所示.設(shè)計(jì)解調(diào)電路

7、時(shí),先將調(diào)制后的信號(hào)分別送入帶通濾波器,由帶通濾波器將100HZ和150HZ信號(hào)分開(kāi),其帶通濾波通帶寬度分別設(shè)計(jì)為80-130HZ和120-170HZ;然后送入半波整流器、低通濾波器，再經(jīng)過(guò)比較器比較、整形，信號(hào)就解調(diào)還原成傳輸?shù)膫坞S機(jī)信號(hào)。選用合適的器件實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波器的功能，2FSK信號(hào)用包絡(luò)檢波法解調(diào)，包絡(luò)檢波器可由半波整流器與低通濾波器串聯(lián)實(shí)現(xiàn)其功能。半波整流器的功能描述為：選用的模擬濾波器為低通濾波器，截止頻率設(shè)置為5HZ。具體參數(shù)為:信號(hào)源碼f1為正弦波,幅度為1V,頻率為100HZ,相位為0.信號(hào)源碼f2為正弦波,幅度為1V,頻率為150HZ,相位為0.隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器為PN序列,幅

8、度為500e-3V,偏值為500e-3V,頻率為10HZ,電平數(shù)為2,相位為0.延時(shí)時(shí)間為150e-3切比鍥夫帶通濾波器1下限頻率為80HZ,上限頻率為130HZ.切比鍥夫帶通濾波器2下限頻率為120HZ,上限頻率為170HZ.巴特沃斯低通濾波器1截至頻率為5HZ.巴特沃斯低通濾波器2截至頻率為5HZ.3.3仿真結(jié)果（波形圖）上支路帶通濾波器下支路帶通濾波器上支路的半波整流器下支路的半波整流器 上支路低通濾波器下支路低通濾波器偽隨機(jī)序列 解調(diào)后的波形第4章 總結(jié)與體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察

9、過(guò)程.。 回顧起此次課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論。這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期多左右，通過(guò)這兩個(gè)星期的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識(shí)的很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。對(duì)于system view我是第一次用，從安裝到自學(xué)，我都是一個(gè)新手，整整花了一個(gè)下午的時(shí)間

10、是認(rèn)真的熟悉這個(gè)軟件的基本操作，當(dāng)自己終于可以靠自己畫(huà)出電路并進(jìn)行仿真時(shí)候，心情真的是無(wú)比的高興。后來(lái)就用protel畫(huà)電路圖，因?yàn)橐郧坝袑W(xué)過(guò)這個(gè)軟件，所以用起來(lái)順手一點(diǎn)。但是還是有些東西忘了，只好請(qǐng)教別人或者找資料尋求答案。最后終于弄好了。這次主要的問(wèn)題開(kāi)始不知道應(yīng)該用什么元器件去實(shí)現(xiàn)那些功能，只好網(wǎng)上找通信實(shí)驗(yàn)的教程，還有自己的教科書(shū)，比如數(shù)電，模電，高頻去參考。以便了解去怎么樣去實(shí)現(xiàn)一個(gè)模塊的功能。還有過(guò)程是怎么樣的。經(jīng)歷了很多，也做錯(cuò)過(guò)很多次，但是最后終于找到了解決辦法。 “態(tài)度決定一切”，讓我自己只要自己認(rèn)真的去做，就會(huì)有收獲，這次課程設(shè)計(jì)讓我更加了解2FSK信號(hào)的解調(diào)與調(diào)制。也讓我對(duì)通信有了更加深入的了解。讓我更加喜歡這門(mén)課