2ASK数字频带传输系统设计

通信电子技术ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ

电子技术

聃，＝（等竽）２㈣

是一个振荡衰减函数，主峰值

即Ｈ四（篙警卜巧㈣其各个零点满足：ｓｉｎ（国Ｔ，／２）＝０ｊ识／２＝两，

ｆ≠０ｊ国＝２班，ｆ≠０，第一旁瓣峰值比主峰值约衰减１４分贝。因此，通常将第１零点作为其有效带宽，换算成频率单位的第一零点带宽（有效带宽）为：２ⅡＢ／２Ⅱ＝ｅｓ。因此，２ＡＳＫ信号的有效带宽２Ｒ，，有效带宽为五±足。

２２ＡＳＫ调制电路

调制的ＬＪ的一是将信号频谱搬移到适合信道传输的区域，二楚实现信道频分复用。尽管基带信号在第‘零点带宽以外频潜成分已十ｕ当衰落，但在频分复用情况下，仍可能对另一路信号产生Ｔ扰，所以必需有卡ｕ心的电路来抑制谐波。２ＡＳＫ调制电路一般包括高频振荡电路、调制开关电路、滤波电路部分。在奉设汁中，振荡电路产生１０７ＭＨｚ的ＩＦ弦信譬作为载波，经调制开关电路后连接一个带宽大十２尺。的带通犁发送滤波器（声农表面滤波器１０７±２ＭＨｚ），之后连接一个７阶的巴特沃斯低通滤波器，以限制进入信道的已调信号谐波频带。

２．１石英晶体ＬＣ振荡电路设计

正弦波发生电路能产牛正弦波输出，它是在放大电路的基础卜加｜：正反馈『ｆｌｊ形成的，它是各类波形发牛器和信号源的核心电路。正弦波发牛电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器，通常由放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路等构成。

振荡器的频率稳定度是极币．要的技术指标。因为此调制器的频率是否稳定，取决于系统中的主振器（激励源）的频率稳定度。频率不稳，就会影响通信的日Ｊ．靠性，引起较大的误差，岗此奉设计采用高稳定度的石英晶体。

石英晶体具有谐振电路的特性，如果；＇ｂＤｕ电压的角频率∞等于石英机械振动的固有谐振角频率ｕ。时（它决定于行英晶体的几何尺、ｊ．与切型），石英６６体就发生谐振，即在外加电爪振幅不变的情况下，弹性变形大大加强，因而电流也达到最大，同时它具有很好的单频性，即每块晶体只能提供一个稳定的振荡频率，不能直接用丁．波段振荡器，只适合单个频率的振荡发生器。

图３石英晶体的电抗曲线ｌｉｉ４１０７Ｉｎｔｚ振荡信号

石英晶体必须呈电感性才能形成ＬＣ并联谐振回路，产生振荡。由于石英晶体的Ｑ值很高，可达至ｌＪＪＬ千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。具体电路设计如图４所示。

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图５谐振ｌ乜路以及等效电路

２．２调制开关电路设计

图６为本设计中的调制电路，调制开关采用ＴＴＬ逻辑器件７４Ｆ００与非门中的其中一路，高频振荡信号由图４所示电路产生，经两级高频功率管３３５５放大后，由电容Ｃ２０６隔直后进入与非门的输入端（ｐｉｎ４），同时ｐｉｎ４被抬电位至“：所刀：—４羔７００１５００×。５。。：。．２。矿（。。）

＋

如图７所示，此电位使与１卜门稳定在线性区域。

调制信号（数据脉冲）在输入门电路之前，加了一个４７１电容到地，再串了一个ｌ，ｕＨ电感，滤除ｒ脉冲的一些高频分最，便于调制。但总的说来，调制信号边缘太陡，谐波分量太重，而且调制信号的脉宽也很窄（此设计中调制信号的最大频率为５０ｋＨｚ），不利于调制信号在网络中的传输。

当数据脉冲从ｐｉｎ５脚输入，数据脉冲为”０”时，不管载波信号怎样，输出总为高电、Ｆ”１”：数槲脉冲为”１”时，输出为载波信号。而输出端接有隔直电容Ｃ２０７（２２００ｐＦ），输出为高电平时，相当于氲流，会被隔直电容阻隔，这样进入声表的就足图６．卜标识的波形所示。

图６调制电路

竹＋点图８声表的蛮际颁响特性曲线

嘲９调制＾：的波彤

蓁；｜；ｐ●线＂７

图

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本设计中经调制的信号中含有丰富的谐波频谱，所

以有必要埘其谐波滤波，以提高系统的稳定性，从而应用

到卢表面波带通滤波器。

２．３声表面波滤波器

声表面波滤波器（ＳＡＷｆｉｌｔｅｒ）是在一块具有压电效应

的材料慕片上蒸发。层金属膜，然后经光刻，在两端各形

成一对义指形电极组成。当红发射换能器上加上信号电压

后，就在输人叉指电极问形成一个电场使压电材料发生机

械振动（即超声波）以超卢波的形式向左右两边传播，向边

缘一侧的能量【ｌＪ吸声材料所吸收。

这种滤波器体积小、．霞最轻，中心频率可做得很高，

相对带宽较绕，理想状态Ｆ具有矩形选频特惟，但是实际

的频响不町能做到矩形，声表在．Ｉ：作时，还存在一些假信

号，影响它的特性，其；｝，最土要的是二次渡越信号。它是

一部分被接收换能器发射回来的声波又经发送换能器送到

接收换能器而产生的，其时延为主信号的＿｜倍，干扰主信

号，使通带内的信号出现起伏。其实际的频率响应为图８

所示，所以其后有必要级联低通滤波器。

２．４巴特沃斯型ＬＰＦ的设计

分离信号、抑制干扰是滤波器最广泛和最基本的应

用，它使所需要频率的信号顺利传输，对不需要频率的Ｔ

扰产牛干扰。此设计中的调制信号频率为１０７ＭＨｚ，带宽为

±２ＭＨｚ，因此低通滤波器的截止频率要设计在１１０ＭＨｚ。

巴特沃斯型滤波器的衰减速度比其他类型滤波器缓

慢，但十分平坦，没有幅度变化，各方面要求也较低，设

计简单，性能方面又没有明显的缺点，对构成滤波器的元

件Ｏ值要求很低，从而电感町以用漆包线自制；而且此滤

波器存本设计中的选择性不是很高，主要针对二次谐波

（２１４ＭＨｚ）、三次谐波（３２１ＭＨｚ）等谐波分量的滤除，以

免干扰其他信号，综合考虑系统要求，本’设计采片ｊ７阶型

巴特沃斯型ＬＰＦ。

在’哎计巴特沃斯犁ＬＰＦ的情况下，就是以巴特沃斯

型的归一化ＬＰＦ设计数据为基准的滤波器，将它的截Ｉ｝＝

频率和特钿Ｆ阻抗变换为待设计滤波器的相应值。其流程

图ｌＯ所示…。

ｌ！：：：！！！！！卜一竺！！篓兰竺堡｝－一竺垫竺竺ｌ

罔１０用归．化ＬＰＦ设计数据来设计滤波器的步骤

根据理论计算以及网络分析仪上调试结果得出具体

的滤波器参数如图ｌｌ所示，电容采用封装为０６０３的瓷片电

容，电感用漆包线手Ｔ绕制，其中中为２ｍｍ，Ｄ为

０．１３ｍｍ。调制后的波形经滤波器后得到的信号波形如图

１２所示，中心频率为１０７ＭＨｚ左右，２ＭＨｚ带宽。

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瀚１１１ｌＯｉｌｉｚ毯特淡簸ＬＰＦ泡嬉网

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参考文献：

［１］樊昌信，等．通信原理（第５版）［Ｍ］．北京：国防工业－出版社，２００１．

［２］市川裕一，青木胜［日］．高频电路设计与制作［Ｍ］．卓圣鹏，译．北京：科学出版社，２００６．

［３］张肃文，陆兆熊．高频电子线路（第三版）［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９３．

［４］童诗白，华成英．模拟电予技术基础（第三版）［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００１．

［５］成都电讯工程学院七系．ＬＣ滤波器和螺旋滤波器的设计［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，１９７８．

［６］森荣■．ＬＣ滤波器设计与制作［Ｍ］．薛培鼎，译．北京：科学出版社，２００６．

作者简介：

孔令彬（１９６２一），男（汉族），辽宁沈阳人，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，教授，主要从事无

线电电子技术与红外成像技术的教学和科研工作。李颖（１９８３一），男（汉族），湖北武汉人，现为中国地质大学（武汉）工程硕Ｉ：，主要从事通信技术研究。

陈向文（１９８５一），男（汉族），湖南湘乡人，现为中国地质大学（武汉）在读研究生，主要从事嵌入式系统研究。电话：ｌ５８２７０３２４０８

电子信箱：ｃｈｅｎｘｗｅｎ＠１６３．ｃｏｍ

通讯地址：（４３００７４武汉市洪ＩＩＪ区鲁磨路中国地质大学硕０８－２０信箱）陈向文

2ASK数字频带传输系统设计

作者：孔令彬， 李颖， 陈向文

作者单位：中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院

刊名：

电子技术

英文刊名：ELECTRONIC TECHNOLOGY

年，卷(期)：2010,47(4)

参考文献(6条)

1.森荣二;薛培鼎LC滤波器设计与制作 2006

2.成都电讯工程学院七系LC滤波器和螺旋滤波器的设计 1978

3.童诗白;华成英模拟电予技术基础 2001

4.张肃文;陆兆熊高频电子线路(第三版) 1993

5.市川裕一;[日]青木胜;卓圣鹏高频电路设计与制作 2006

6.樊昌信通信原理 2001

本文链接：https://www.wendangku.net/doc/0412447971.html,/Periodical_dzjs201004020.aspx