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2FSK调制解调原理及设计

2FSK调制解调原理及设计
2FSK调制解调原理及设计






AM,DSB,SSB调制和解调电路的设计。

东北大学分校电子信息系 综合课程设计 基于Multisim的调幅电路的仿真 专业名称电子信息工程 班级学号5081411 学生曹翔 指导教师王芬芬 设计时间2011/6/22

基于Multisim的调幅电路的仿真 1.前言 信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用,同时也是信号处理应用的重要问题之一,系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块,分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。 AM调制优点在于系统结构简单,价格低廉,所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AM信号相比,因为不存在载波分量,DSB调制效率是100%。我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率,所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。 论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术,并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。同时加强了团队合作意识,培养分析问题、解决问题的综合能力。 本次综合课设于2011年6月20日着手准备。我团队四人:曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作,利用两天时间完成对设计题目的认识与了解,用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。 2.基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不宜传输。因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数,使这个参数随调制信号的变化而变化,最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。解调是与调制相反的过程,即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应,有检波、鉴频和鉴相[1]。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波(称为

GFSK的调制解调原理

G F S K的调制和解调原理 高斯频移键控GFSK(GaussfrequencyShiftKeying),是在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度,以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量,使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。它是一种连续相位频移键控调制技术,起源于FSK(Frequency-shiftkeying)。但FSK带宽要求在相当大的程度上随着调制符号数的增加而增加。而在工业,科学和医用433MHz频段的带宽较窄,因此在低数据速率应用中,GFSK调制采用高斯函数作为脉冲整形滤波器可以减少传输带宽。由于数字信号在调制前进行了Gauss 预调制滤波,因此GFSK调制的信号频谱紧凑、误码特性好,在数字移动通信中得到了广泛使用(高斯预调制滤波器能进一步减小调制频谱,它可以降低频率转换速度,否则快速的频率转换将导致向相邻信道辐射能量)。 GFSK调制 1、直接调制:将数字信号经过高斯低通滤波后,直接对射频载波进行模拟调频。由于通常调制信号都是加在PLL频率合成器的VCO上(图一),其固有的环路高通特性将导致调制信号的低频分量受到损失,调制频偏(或相偏)较小。因此,为了保证调制器具有优良的低频调制特性,得到较为理想的GFSK调制特 另一部分则加在PLL的主分频器一端(基于PLL技术的频率合成器将增加两个分频器:一个用于降低基准频率,另一个则用于对VCO进行分频)。由于主分频器不在控制反馈环内,它能够被信号的低频分量所调制。这样,所产生的复合GFSK信号具有可以扩展到直流的频谱特性,且调制灵敏度基本上为一常量,不受环路带宽的影响。但是,两点调制增加了GFSK调制指数控制的难度。

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

二○一二~二○一三学年第二学期 电子信息工程系 课程设计计划书 班级: 课程名称: 学时学分: 姓名: 学号: 指导教师: 二○一三年六月一日

一、课程设计目的: 通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。 二、课程设计时间安排: 课程设计时间为第一周。首先查找资料,掌握系统原理,熟悉仿真软件,然后编写程序或构建仿真结构模型,最后调试运行并分析仿真结果。 三、课程设计内容及要求: 1 设计任务与要求 1.1 设计要求 (1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证; (2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题; (3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统; 1.2设计任务 根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下; (1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形; (2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK 信号; (3)信道:属于加性高斯信道; (4)解调:采用相干解调; (5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图;

2 方案设计与论证 频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK 中,载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK 中,载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见。2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: )cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ 1 1 1 1 t ak s 1(t) cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t +θn )cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号 t t t t t t 2.1 2FSK 数字系统的调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图:

FM调制解调电路的设计..

FM 调制/解调电路的设计 摘要:本设计根据锁相环原理,通过两片CD4046搭接基本电路来实现FM 调制/解调电路的设计,将调制电路的输出信号作为解调电路的输入信号,最终实现信号的调制解调。原理分析,我们得到的载波信号的电压P P V -大于3V ,最大频率偏移m f ?≥5KHz ,解调电路输出的FM 调制信号的电压P P V -大于200mV 可以看出我们的具体设计符合设计指标。 关键词:锁相环、调制、解调、滤波器 一、概述 FM 调制电路将代表不同信息的信号频率,搬移到频率较高的频段,以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM 解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率搬移到原信号所处的频段。锁相环是一种相位负反馈的自动相位控制电路,它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域它是通过比较输入信号的相位和压控振荡器输出信号的相位,取出与这两个信号的相位差成正比的电压,并将该电压该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率,以达到输出信号的频率与输入信号的频率相等的目的。锁相环主要由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三部分组成。调制电路还需要另设计一个高频信号放大器和加法器。解调电路需要设计一个低通滤波器,来取出解调信号。 技术指标: 1.载波频率fc=46.5KHz,载波信号的电压Vp-p ≥3V ; 2.FM 调频信号的电压Vp-p ≥6V ,最大频率偏移?fm ≥5KHz ; 3.解调电路输出的FM 调制信号的电压Vp-p ≥200mV 。 二、方案设计与分析 调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率,即使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调(也称频率检波或鉴频)。 本实验是用CD4046数字集成锁相环(PLL )来实现调频/解调(鉴频)的。 1.FM 调频电路原理图(如图1所示) 将调制信号加到压控振荡器(VCO )的控制端,使压控振荡器得输出频率(在自

调制放大解调设计(正文)有PCB图哦!

目录 第一章前言 (1) 第二章设计说明 (2) 2.1整体功能 (2) 2.2系统结构 (2) 2.3设计条件需求 (2) 第三章单元电路设计 (4) 3.1电源电路设计 (4) 3.2信号发生电路设计 (4) 3.3调制解调电路设计 (5) 3.4整体电路图 (6) 3.5整机原件清单 (7) 第四章调试 (8) 第五章心得体会 (10) 第六章参考文献 (11) 附录 (12)

第一章前言 调制主要应用于广播、语音通信领域。调制就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信道传输的形式的过程,就是使载波随信号而改变的技术。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。解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中,发送端用所欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用,这就是解调。 调制解调器是由调制器和解调器两部分组成。目前调制解调器主要有两种:内置式和外置式。 调制解调器的一个重要性能参数是传输速率,目前市面上28.8K、33.6K 和56K的调制解调器都有,而且56K的调制解调器已经成为市场的主流产品。但由于国内通信线路的限制,以及用户太多、国际出口太少的缘故,平时使用很难达到上述速率。 本设计是设计出调制放大解调设计电路。通过产生正弦波,进行与高频波相乘,再解调出来,经过滤波,去掉杂波后,完成信号的恢复。

基于LabView的调制解调系统设计

基于LabVIEW的调制解调系统设计 工程设计报告 题目类型:小组题目 班级: 021212 姓名:李x(组长)、黄XX 学号:1149,1100 联系方式: 西安电子科技大学 电子工程学院

一.摘要 虚拟技术的发展使电子技术实验的分析设计过程得以在计算机上轻松、准确、快捷地完成。这样,一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制,避免了损坏仪器等不利因素,另一方面使得实验不受时间及空间的限制,从而促进虚拟电子技术实验教学的现代化。本文介绍了基于LabVIEW的虚拟电子技术实验系统——虚拟调制解调器的设计与实现。此系统具有参数调节方便、易实现、可靠度高等优点。 在实现的过程中,我们小组首先对LabVIEW这款软件的使用进行了深入的学习,掌握了这款软件的基本操作和图形编程的方法;其次对调制解调系统进行学习,了解现在流行的调制解调是如何实现的,然后在理论上设计出一套可以实现的调制解调系统;进而在LabVIEW的开发环境下对设计的系统进行试验验证,经过调试和反复的完善,得到最终的调制解调系统。 二.绪论 (一)虚拟仪器的发展 虚拟仪器发展至今,大体可以分为四代:模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 第一代---模拟仪器。这类仪器看起来在某些实验室仍然恩能够看到,是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器,如指针式万用表、指针式电压表、指针式电流表等。这类指针式仪器借助指针来显示最终结果。 第二代---分立元件式仪器。当20世纪50年代出现电子管,20世纪60年代出现晶体管时,便产生了以电子管或晶体管电子电路为基础的第二代测试仪器---分立元件式仪器。 第三代---数字化仪器。20世纪70年代,随着集成电路的出现,诞生了以集成电路芯片为基础的第三代仪器这类仪器目前相当普及,如数字电压表,数字频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量,并以数字方式输出最终结果,适用于快速响应和较高准确度的测量。 第四代---智能仪器。随着微电子技术的发展和微处理器的普及,以微处理器为核心的第四代仪器---智能仪器也迅速普及。这类仪器内置微处理器,既能进行自动测试,又具有一定的数据处理功能,可取代部分脑力劳动,习惯上称之智能仪器。其缺点是它的功能模块全部都以硬件的形式存在,无论对开发还是针对应用,都缺乏灵活性。 目前,微电子技术和计算机技术飞速发展,测试技术与计算机深层次的结合正引起测试仪器领域里的一场新革命,一种全新的仪器结构概念导致了新一代仪器---虚拟仪器的出现。它是现代计算机技术,通信技术和测量技术想结合的产物,是传统仪器观念的一次巨大变革,是仪器产业发展的一个重要方向。它的出现使得人类的测试技术进入一个新的发展纪元。 (二)虚拟仪器的特点 任何一台仪器,一般都由信号的采集、信号的分析处理、测试结果的输出三

AM调制与解调电路设计

AM 调制与解调电路设计 一.设计要求:设计AM 调制和解调电路 调制信号为:()1S 3cos 272103cos164t V tV ππ=?+=???? 载波信号:()2S 6 cos 2107210 6 cos1640t V tV ππ=??+=???? 二.设计内容:本题采用普通调幅方式,解调电路采用包络检波方法; 调幅电路采用丙类功放电路,集电极调制; 检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。 1.AM 调幅电路设计: (1).参数计算: ()6cos1640c u t tV π=载波为, ()3cos164t tV πΩ=调制信号为u 则普通调幅信号为am cm U U [1cos164]cos1640a M t t ππ=+ 其中调幅指数 0.5a M = 最终调幅信号为 am U 6[10.5cos164]cos1640t t ππ=+ 为了让三极管处在过压状态cc U 的取值不能过大,本题设为6v 其中选频网络参数为 21 LC c ω= c 1640ωπ= L 200H,C 188F 1BB V μμ===另U (2).调幅电路如下图所示:

调幅波形如下: 可知调幅信号与包络线基本匹配 2.检波电路设计: 参数计算: 取10L R k =Ω 1.电容 C 对载频信号近似短路,故应有1 c RC ω ,取 ()510/10/0.00194c c RC ωω== 2.为避免惰性失真,有m a x /0.00336 a RC M Ω= ,取0.0022,1RC R k C F μ==Ω=,则

3.设 11212250.2,,330, 1.6566 R R R R R R R k R ====Ω=Ω则。因此, 4.c C 的取值应使低频调制信号能有效地耦合到L R 上,即满足min 1 c L C R Ω ,取 4.7c C F μ= 3.调制解调电路如下图所示: o am U U 与波形为: o L U U 与解调信号的波形为:

2FSK调制解调通信原理课程设计

` 课程设计报告 课程名称:通信系统课程设计 设计名称:2FSK调制解调仿真实现 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 起止日期:

课程设计任务书 学生班级:学生姓名:学号: 设计名称:2FSK调制解调仿真实现 起止日期:指导教师: 课程设计学生日志

课程设计考勤表 课程设计评语表

2FSK 的调制解调仿真实现 一、 设计目的和意义 1、 熟练地掌握matlab 在数字通信工程方面的应用。 2、 了解信号处理系统的设计方法和步骤。 3、 理解2FSK 调制解调的具体实现方法,加深对理论的理解,并实现2FSK 的调制解调,画出各个阶段的波形。 4、 学习信号调制与解调的相关知识。 5、 通过编程、调试掌握matlab 软件的一些应用,掌握2FSK 调制解调的方法,激发学习和研究的兴趣; 二、 设计原理 1.2FSK 介绍: 数字频率调制又称频移键控(FSK ),二进制频移键控记作2FSK 。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见,2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: ) cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ z

SSB调制解调系统设计

南华大学电气工程学院 《通信原理课程设计》任务书 设计题目:SSB调制解调系统设计 专业:通信工程 学生姓名: 唐军德学号:20114400227 起迄日期:2013 年12月20日~2014年1月3日指导教师:宁志刚副教授 系主任:王彦教授

《通信原理课程设计》任务书

附件二: 《通信原理课程设计》设计说明书格式 一、纸张和页面要求 A4纸打印;页边距要求如下:页边距上下各为2.5 厘米,左右边距各为2.5厘米;行间距取固定值(设置值为20磅);字符间距为默认值(缩放100%,间距:标准)。 二、说明书装订页码顺序 (1)任务书 (2)论文正文 (3)参考文献,(4)附录 三、课程设计说明书撰写格式 见范例 引言(黑体四号) ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号) 1☆☆☆☆(黑体四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 1.1(空一格)☆☆☆☆☆☆(黑体小四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 1.2 ☆☆☆☆☆☆、☆☆☆ 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 2 ☆☆☆☆☆☆ (黑体四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 2.1 ☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆,☆☆☆(黑体小四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 2.1.1☆☆☆,☆☆☆☆☆,☆☆☆☆ (楷体小四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) (1)…… ①……

………… 图1. 工作波形示意图(图题,居中,宋体五号) 5结论(黑体四号) ☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号) 参考文献(黑体四号、顶格) 参考文献要另起一页,一律放在正文后,不得放在各章之后。只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料,作者只写到第三位,余者写“等”,英文作者超过3人写“et al”。 几种主要参考文献著录表的格式为: ⑴专(译)著:[序号]著者.书名(译者)[M].出版地:出版者,出版年:起~止页码. ⑵期刊:[序号]著者.篇名[J].刊名,年,卷号(期号):起~止页码. ⑶论文集:[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C] .出版地:出版者,出版者. 出版年:起~止页码. ⑷学位论文:[序号]著者.题名[D] .保存地:保存单位,授予年. ⑸专利文献:专利所有者.专利题名[P] .专利国别:专利号,出版日期. ⑹标准文献:[序号]标准代号标准顺序号—发布年,标准名称[S] . ⑺报纸:责任者.文献题名[N].报纸名,年—月—日(版次). 附录(居中,黑体四号) ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号)

GFSK的调制解调原理

GFSK 的调制和解调原理 高斯频移键控GFSK (Gauss frequency Shift Keying),是在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度,以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量,使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。它是一种连续相位频移键控调制技术,起源于FSK(Frequency- shift keying)。但FSK 带宽要求在相当大的程度上随着调制符号数的增加而增加。而在工业,科学和医用433MHz 频段的带宽较窄,因此在低数据速率应用中,GFSK 调制采用高斯函数作为脉冲整形滤波器可以减少传输带宽。由于数字信号在调制前进行了Gauss 预调制滤波,因此GFSK 调制的信号频谱紧凑、误码特性好,在数字移动通信中得到了广泛使用(高斯预调制滤波器能进一步减小调制频谱,它可以降低频率转换速度,否则快速的频率转换将导致向相邻信道辐射能量)。 GFSK 调制 1、直接调制:将数字信号经过高斯低通滤波后,直接对射频载波进行模拟调 频。由于通常调制信号都是加在PLL 频率合成器的VCO 上(图一),其固有的环路高通特性将导致调制信号的低频分量受到损失,调制频偏(或相偏)较小。因此,为了保证调制器具有优良的低频调制特性,得到较为理想的GFSK 调制特性,提出了一种称为两点调制的直接调频技术。 uc 图一 两点调制:调制信号被分成2部分,一部分按常规的调频法加在PLL 的VCO 端,另一部分则加在PLL 的主分频器一端(基于PLL 技术的频率合成器将增加两个分频器:一个用于降低基准频率,另一个则用于对VCO 进行分频 )。由于主分频器不在控制反馈环内,它能够被信号的低频分量所调制。这样,所产生的复合GFSK 信号具有可以扩展到直流的频谱特性,且调制灵敏度基本上为一常量, 鉴频器 PD 环路低通滤波器LF 压控振荡器VCO 载波信号 调制信号ui 调频信号uo 主分频器

DSB调制解调系统设计与仿真

DSB调制解调系统设计与仿真 姓名: 学号: 学院:信息工程学院 专业:通信工程 指导老师:

目录 (2) 绪论 (2) 课程设计目的 (3) 课程设计要求 (3) 1. 建立DSB调制解调模型 (4) 1.1 DSB信号的模型 (4) 1.2 DSB信号调制过程分析 (5) 1.3 高斯白噪声信道特性分析 (8) 1.4 DSB解调过程分析 (11) 1.5 DSB调制解调系统抗噪声性能分析 (14) 2. 调制解调仿真过程 (16) 3. 课程设计心得体会 (19) 4. 参考文献 (20)

本课程设计信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。双边带DSB信号的解调采用相干解调法,这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。 课程设计目的 《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课,但内容抽象,基本概念较多,是一门难度较大的课程。本课程设计是DSB调制解调系统的设计与仿真,用于实现DSB信号的调制解调过程,信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用,调制过程是一个频谱搬移的过程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位置,解调是调制的逆过程,即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。在此次课程设计中,我需要通过多方搜集资料与分析,来理解并掌握DSB 调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。通过这个课程设计,我将更清晰地了解DSB的调制解调原理,同时加深对MATLAB这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。 课程设计要求 1.掌握DSB信号的调制解调原理,以此为基础实现DSB信号的调制解调,所有的仿真用matlab或VC程序实现(如用Matlab则只能用代码的形式,不能

FM调制解调电路的设计说明

DOC 格式. FM 调制/解调电路的设计 摘要:本设计根据锁相环原理,通过两片CD4046搭接基本电路来实现FM 调制/解调电路的设计,将调制电路的输出信号作为解调电路的输入信号,最终实现信号的调制 解调。原理分析,我们得到的载波信号的电压P P V -大于3V ,最大频率偏移m f ?≥5KHz , 解调电路输出的FM 调制信号的电压P P V -大于200mV 可以看出我们的具体设计符合设 计指标。 关键词:锁相环、调制、解调、滤波器 一、概述 FM 调制电路将代表不同信息的信号频率,搬移到频率较高的频段,以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM 解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率搬移到原信号所处的频段。锁相环是一种相位负反馈的自动相位控制电路,它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域它是通过比较输入信号的相位和压控振荡器输出信号的相位,取出与这两个信号的相位差成正比的电压,并将该电压该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率,以达到输出信号的频率与输入信号的频率相等的目的。锁相环主要由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三部分组成。调制电路还需要另设计一个高频信号放大器和加法器。解调电路需要设计一个低通滤波器,来取出解调信号。 技术指标: 1.载波频率fc=46.5KHz,载波信号的电压Vp-p ≥3V ; 2.FM 调频信号的电压Vp-p ≥6V ,最大频率偏移?fm ≥5KHz ; 3.解调电路输出的FM 调制信号的电压Vp-p ≥200mV 。 二、方案设计与分析 调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率,即使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调(也称频率检波或鉴频)。 本实验是用CD4046数字集成锁相环(PLL )来实现调频/解调(鉴频)的。 1.FM 调频电路原理图(如图1所示) 将调制信号加到压控振荡器(VCO )的控制端,使压控振荡器得输出频率(在自振频率(中心频率)o f 上下)随调制信号的变化而变化,于是生成了调频波。

倍频电路设计

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目:倍频电路设计 初始条件: 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务: 1. 采用晶体管或集成电路设计一个倍频电路; 2. 额定电压5V,电流10~15 mA ; 3. 输入频率4MHz,输出频率12 MHz 左右; 4. 输出电压≥ 1 V,输出失真小; 5. 完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。 时间安排: 1.2011年6月3日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。 2.2011年6月4日至2011年6月9日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。 3. 2011年6月10日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要..................................................................... I Abstract.................................................................. II 1 绪论 (1) 2 设计内容及要求 (2) 2.1 设计目的及主要任务 (2) 2.1.1 设计的目的 (2) 2.1.2 设计任务及主要技术指标 (2) 2.2 设计思想 (2) 3 设计原理及方案 (3) 3.1 设计原理 (3) 3.1.1锁相环组成介绍 (3) 3.1.2锁相环原理 (5) 3.1.3 NE564芯片介绍 (6) 3.2 设计方案 (7) 4 电路制作及硬件调试 (9) 5 心得体会 (10) 参考文献 (11)

FM调制解调原理

频率调制信号的表示式为:()cos[()]t m c S t A t kfm d ωττ-∞ =+ ? 其中,kf 为 调频灵敏度,m(t)为调制信号。从公式出发即可完成频率调制的程序。 调频信号的解调方法通常是采用鉴频法。方框图如图所示 其中鉴频器包括微分电路和包络检波。 在模拟信号的调频程序中,先对输入参量的个数做出判断,少于则运行默认的。然后对信号进行调制,这里采样的调制信号是最简单的正弦信号,当然也可以为其他信号。调制过程中,积分是根据积分的定义编写的一段程序。在对已调信号进行解调前加入了噪声。解调过程中的微分同样的根据定义编写的,当然也可以采用MATLAB 里自带的函数diff 。在经过包络检波后对幅值做出了一定的修正。 下图是调频信号的时域频域波形。经过调频之后的信号频谱不仅发生了频谱搬移还增加了频率分量。

下图绿色的是小信噪比条件下的解调波形,可以发现信噪比对解调的影响。 而在语音信号的调频中,积分采用cumsum来完成,微分采用diff。因为经过调试发现,采用根据定义编写的程序由于循环运行需

要很多时间。另外,在经过微分器后,包络检波和低通这段和幅度调制的非相干解调一样,所以也可以在经过微分后调用AM包络检波的程序。对于调频信号来说,都会存在门限效应,使之在小信噪比情况下无法恢复出原来的调制信号。所以语音信号的调制解调是在很大信噪比情况下。

下面是语音信号调制解调的时域频域图。观看频谱可以看到调制信号的频谱相对于输入信号,发生了频谱搬移,还有在fc处多了一个冲激。 另外还有一个需要注意的问题,读入语音信号时所输入的路径必须和存放语音信号的路径相同。否则无法打开。 参考文献: [1]樊昌信,曹丽娜。通信原理。国防工业出版社。 [2] Santosh, the LNM IIT Jaipur (India).陈丽丹。FM调制解调系统设计与仿真

基于MATLAB的2FSK调制解调课设

摘要 FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。二进制的基带信号是用正负电平来表示的。FSK--又称频移键控法。FSK 是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。 关键词:2FSK 基带信号载波调制解调

目录 摘要 0 一引言 (1) 二设计原理 (2) 2.1 2FSK介绍 (2) 2.2 2FSK调制原理 (2) 2.3 2FSK解调原理 (3) 三详细设计步骤 (4) 四设计结果及分析 (5) 4.1 信号产生 (5) 4.2 信号调制 (7) 4.3 信号解调 (8) 4.4 课程设计程序 (10) 五心得体会 (15) 六参考文献 (16)

一、引言 2FSK信号的产生方法主要有两种:一种是调频法,一种是开关法。这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同,只有一点差异,即由调频产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的,而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号,故相邻码元之间的相位不一定是连续的。本设计采用后者——开关法。2FSK信号的接受也分为相干和非相干接受两种,非相干接受方法不止一种,它们都不利用信号的相位信息。故本设计采用相干解调法。

二、 设计原理 2.1 2FSK 介绍: 数字频率调制又称频移键控(FSK ),二进制频移键控记作2FSK 。数字频移键控 是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= (3-1) 典型波形如下图所示。由图可见,2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: ) cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ (3-2) 1 1 1 1 t ak s 1(t)cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t+θn ) cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号t t t t t t 2.2 2FSK 调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图:

基于Multisim调制解调仿真电路设计

基于Multisim调制解调仿真电路设计 春芽电子科技春芽ing 摘要 通信电路系统中实现调制解调方法很多,而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来鉴频实现调制解调因为工作稳定、失真度小、信噪比高等优点被广泛应用。本课题分别设计2ASK、2PSK、2FSK的调制解调电路,功能是数字基带信号经过调制输出模拟信号,然后运用锁相环进行解调出数字信号,所以调制解调电路都运用Multisim软件进行仿真分析。对2ASK、2FSK、2PSK解调电路时低通滤波器输出的波形失真比较大,经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。整个硬件电路设计中,尽量做到电路简单实用,基本达到功能要求。 关键词:调制解调,Multisim仿真,锁相环 Abstract Communication circuit system to achieve a lot of modulation and demodulation, and the phase-locked loop frequency demodulation is the use of modern technology to achieve phase locked loop demodulation because the work is stable, low distortion, high signal noise ratio is widely used. This topic design of 2ASK, 2PSK, 2FSK modulation and demodulation circuit function is digital base band signal after the modulation output analog signal, then use the PLL to demodulate the digital signal, so modulation and demodulation circuit use Multisim software simulation analysis. The waveform distortion of the low pass filter output of 2ASK, 2FSK and 2PSK demodulation circuits is relatively large, and the digital baseband pulse can be regenerated by the sampling decision circuit. Throughout the hardware circuit design, as far as possible to achieve a simple and practical circuit, the basic requirements to achieve functional. Keywords: Modulation and Demodulation, Multisim Simulation, Phase Locked Loop

通信原理2DPSK调制与解调实验报告

通信原理课程设计报告

一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,Φ=π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如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,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差,假设: ?Φ=0→数字信息“0”; ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1

DPSK信号相位:0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或:π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说,2DPSK信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 码变换相乘 载波 s(t)e o(t)

2FSKFSK 通信系统调制解调综合实验电路设计

学生学号实验课成绩 学生实验报告书 实验课程名称 开课学院 指导教师姓名 学生姓名 学生专业班级 200-- 200学年第学期

实验教学管理基本规范 实验就是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节;实验报告就是反映实验教学水平与质量的重要依据。为加强实验过程管理,改革实验成绩考核方法,改善实验教学效果,提高学生质量,特制定实验教学管理基本规范。 1、本规范适用于理工科类专业实验课程,文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照 执行或暂不执行。 2、每门实验课程一般会包括许多实验项目,除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报 告外,其她实验项目均应按本格式完成实验报告。 3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占一 定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况,调整考核内容与评分标准。 4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情况, 在学生离开实验室前,检查学生实验操作与记录情况,并在实验报告第二部分教师签字栏签名,以确保实验记录的真实性。 5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩,完整保存实验报告。在完成所有实 验项目后,教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册,构成该实验课程总报告,按班级交课程承担单位(实验中心或实验室)保管存档。 6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格与不及格五级评定。

实验课程名称:__通信原理_____________

图3-1数字键控法实现2FSK信号的原理图 图中两个振荡器的载波输出受输入的二进制基带信号s(t)控制。由图3-1 可知,s(t)为“1”时,正脉冲使门电路1接通,门2断开,输出频率为f1;数字信号为“0”时,门1断开,门2接通,输出频率为f2。在一个码元Tb期间输出ω1或ω2两个载波之一。由于两个频率的振荡器就是独立的,故输出的2FSK信号:在码元“0”“1”转换时刻,相邻码元的相位有可能就是不连续的。这种方法的特点就是转换速率快,波形好,频率稳定度高,电路简单,得到广泛应用。对应图3-1(a)与(b) ,2FSK调制器各点的时间波形如图3-2所示,图中波形g可以瞧成就是两个不同频率载波的2ASK信号波形e 与波形f 的叠加。可见,2FSK信号由两个2ASK信号相加构成。其信号的时域表达式: ()()()()() ∑ ∑+ - + + - = k b k k b k FSK t kT t g a t kT t g a t S2 2 1 1 cos cos? ω ? ω 图3-2 2FSK调制器各点的时间波形 本次综合设计实验调制部分正就是采用此方法设计的。整个调制系统包括:载波振荡器、反相器、调制器与加法器等单元电路组成。 1、2 解调设计方案 数字频率键控( 2FSK) 信号常用解调方法有很多种,在设计中利用过零检测法。 过零检测法就是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。解调系统组成原理框图如图3-3所示电路: g f e d c b a 位定时 抽样判决 LPF 脉冲展宽 整流 微分 限幅 图3-3 2FSK过零检测解调电路原理框图 输入的FSK 信号经限幅放大后成为矩形脉冲波,再经过微分电路得到双向尖脉冲,然后整流得到单向尖脉冲,每个尖脉冲表示一个过零点,尖脉冲的重复频率就就是信号频率的两倍。将尖脉冲去触发一单稳电路, 产生一定宽度的矩形脉冲序列,该序列的平均分量与脉冲重复频率成正比,即与输入信号成正比。所以经过低通滤波器输出的平均分量的变化反映了输入信号频率的变化,这样把码元“ 1”与“ 0”在幅度上区分开来,恢复出数字基带信号。其原理框图及各点波形如图3-4 所示。

基于LabView的调制解调系统设计

基于LabVIEW的调制解调系统设计 工程设计报告 题目类型:小组题目 班级:021212 姓名:李x(组长)、黄XX 学号:1149,1100 联系方式: 西安电子科技大学 电子工程学院

一.摘要 虚拟技术的发展使电子技术实验的分析设计过程得以在计算机上轻松、准确、快捷地完成。这样,一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制,避免了损坏仪器等不利因素,另一方面使得实验不受时间及空间的限制,从而促进虚拟电子技术实验教学的现代化。本文介绍了基于LabVIEW的虚拟电子技术实验系统——虚拟调制解调器的设计与实现。此系统具有参数调节方便、易实现、可靠度高等优点。 在实现的过程中,我们小组首先对LabVIEW这款软件的使用进行了深入的学习,掌握了这款软件的基本操作和图形编程的方法;其次对调制解调系统进行学习,了解现在流行的调制解调是如何实现的,然后在理论上设计出一套可以实现的调制解调系统;进而在LabVIEW的开发环境下对设计的系统进行试验验证,经过调试和反复的完善,得到最终的调制解调系统。 二.绪论 (一)虚拟仪器的发展 虚拟仪器发展至今,大体可以分为四代:模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 第一代---模拟仪器。这类仪器看起来在某些实验室仍然恩能够看到,是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器,如指针式万用表、指针式电压表、指针式电流表等。这类指针式仪器借助指针来显示最终结果。 第二代---分立元件式仪器。当20世纪50年代出现电子管,20世纪60年代出现晶体管时,便产生了以电子管或晶体管电子电路为基础的第二代测试仪器---分立元件式仪器。 第三代---数字化仪器。20世纪70年代,随着集成电路的出现,诞生了以集成电路芯片为基础的第三代仪器这类仪器目前相当普及,如数字电压表,数字频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量,并以数字方式输出最终结果,适用于快速响应和较高准确度的测量。 第四代---智能仪器。随着微电子技术的发展和微处理器的普及,以微处理器为核心的第四代仪器---智能仪器也迅速普及。这类仪器内置微处理器,既能进行自动测试,又具有一定的数据处理功能,可取代部分脑力劳动,习惯上称之智能仪器。其缺点是它的功能模块全部都以硬件的形式存在,无论对开发还是针对应用,都缺乏灵活性。 目前,微电子技术和计算机技术飞速发展,测试技术与计算机深层次的结合正引起测试仪器领域里的一场新革命,一种全新的仪器结构概念导致了新一代仪器---虚拟仪器的出现。它是现代计算机技术,通信技术和测量技术想结合的产物,是传统仪器观念的一次巨大变革,是仪器产业发展的一个重要方向。它的出现使得人类的测试技术进入一个新的发展纪元。 (二)虚拟仪器的特点 任何一台仪器,一般都由信号的采集、信号的分析处理、测试结果的输出三

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