PSK解调电路的研究与设计

1、湖南工程学院课程设计任务书课程名称通信原理课程设计_题 目2 2 解调电路的研究与设计专业班级_学生姓名_指导老师_审 批_任务书下达日期 2014 年 12 月 14 日 设计完成日期2014 年 12 月 26 日设计内容与设计要求一、设计内容：设计一个 2 2 信号的解调电路， 可用相干解调或差分相干解 调法 （相位比较法）解调 2 2 信号。1 1、设计方框图以及各单元 电路图；2 2、应用软件对电路系统进行仿真。二、设计要求1 1、设计思路清晰，给出系统框图以及各单元电路图；2 2、给出仿真结果；3 3、撰写设计说明书。主要设计条件电脑一台（已装有软件）；通信原理实验箱一个；说明书格

2、式1.课程设计封面；2.任务书；3.说明书目录；4.设计基本原理与系统框图5.各单元电路设计；6.仿真结果；7.总结与体会；8.附录；9.参考文献。10.评分标准进度安排6 6 月 1818 日：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；6 6 月 1919 日一 2121 日：查找资料，设计系统框图、各单元电 路、仿真；6 6 月 2222 日：编写并打印设计报告；6 6 月 2323 日：答辩。参考文献1 1、樊昌信主编，通信原理，国防工业出版社2 2、使用手册。3 3、通信原理实验指导书。1. 设计目的2. 2 的相关知识和基本原理 . 12.1 2 的相关知识.12.2二进制移相键控信号的时

3、间波形 . 12.3 2 的调制与解调.13 2 解调系统的设计.33.1带通滤波器.33.2本地载波与 2 信号相乘.43.3低通滤波电路.53.4抽样判决器.53.5总电路图.64 2 的解调仿真. 74.12 信号的产生.74.2相干解调系统.85. 心得体会.96. 参考文献目录102相干解调器设计1.设计目的通过课程设计实践，了解并掌握通信系统、通信调制等技术的 一般设计方法，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、 查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。培养 学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事 求是的科学态度和勇于探索的创新精神。 巩固

4、所学的专业技术知识， 培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，缝隙和解决工程技术 问题的能力，培养初步的独立设计能力。2. 2 的相关知识和基本原理2.12.1 2 2 的相关知识 在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信 号离散变化时，则产生二进制移相键控( 2 2)信号。通常用已调载波 的“0 0”和“ 180180”分别表示二进制数字基带信号的 1 1 和 0.0.二进制相 移键控( 2 2)是用二进制数字信号控制载波的两个相位，这两个相位 通常相隔 n n 例如用相位 0 0 和 n n 分别表示 1 1 和 0,0,所以这种调制又称为 相移键控()，二进制相移键控的时域

5、表达式：e2e2 A A 工()()(1(1 或-1)-1) 这里的为双极性数字信号,如果g(t)g(t) 是幅度为 1 1,宽度为的矩形脉 冲,则 2 2 信号可表示为e2e2 ( n n)2.22.2二进制移相键控信号的时间波形 这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式,称为二进制绝对相移方式。2.32.3 2 2 的调制与解调2.3.12.3.1 调制原理二进制相移键控信号的调制原理图如图 2 2 所示。其中 2 2 (a a)是 采用模拟调制的方法产生 2 2 信号，图 2 2 (b b)是采用数字键控的方法 产生 2 2 信号。 2 2 信号的解调通常都是采用相干解调

6、。 在相干解调过程 中需要用到与接受的 2 2 信号同频同相的相干载波， 二进制移相键控 (2 2)方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制 方式，就是根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方式，当两个载波相位相差180180 度时，此时称为反向键控，也称为绝对相移方式。(a)(a)模拟调制法(b)(b)键控法图 1.11.1 2 2 信号的调制原理框图2.3.22.3.2 解调原理2 2 信号的解调通常都是采用相干解调方式（又称为极性比较法）， 其性能分析模型如下图所示。在码元间宽度区间，发送端产生的 2 2 信号可表示为：e2(t)带通一

7、相乘器.低通 r抽样输出滤波器-i |-滤波器-判决器-A-=定时脉冲图 1.21.2 2 2 信号的解调原理框图其振幅不变（无法提取不同的包络）；）；频率也不变（无法用滤波器分开）。3 2 解调系统的设计3.13.1 带通滤波器在实际的通信系统中，解调的输入端输入2 2 信号，在输入系统之前有一个带通滤波器来滤掉带外的白噪声，并确保系统能够正常 运行，带通滤波器原理框图和电路如图所示：3.23.2 本地载波与 2 2 信号相乘本设计是用 14961496 做乘法器去把 2 2 信号与本地载波进行相乘，14961496 集成芯片内部含有由双电流源驱动的上部差分放大器，输出集 电极连至一起以平衡

8、乘法器的输入电压，这样输出信号就是输入信 号乘积的常数倍，在芯片的输出端同样需要外接负载电阻。这里的 14961496 从“1010”和“1 1”端输入 2 2 信号和载波信号，进行相乘后从“ 1212” 号管脚输出它们的相乘信号。3.33.3 低通滤波电路低通滤波器又有源的低通滤波器和周边电路构成，所选的是集 成运放 741741 与电阻和电容组成的二阶有源，低通滤波器，具体电路如图 1-121-12 所示3.43.4 抽样判决器抽样判决器是由电压比较器和双 D D 触发器 74747474 组成。其中双 D D 触发 74747474 是用来实现抽样功能的。D D 触发器的信号频率为 2

9、2 信号的 0.50.5 倍。3.53.5 总电路图JIii4 4I I - -Il*n-f-自T/H-rt1 s42 的解调仿真4.14.12 2 信号的产生键控法产生 2 2 信号框图其中：0 0:码源，参数：=1v1v、= 0v0v、= 1010、= 2 2;1 1:乘法器；1212:正弦载波信号源，参数：=1v1v、= 0v0v、= 1010;3 3:观察窗；4 4:观察窗；分析： 键控法产生 2 2 信号，用数字基带信号 s(t)s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，我选用的 s(t)s(t)为双极性 脉冲序列信号。1313:高斯噪声，能够产生一个具有高斯分布的随机信号。 仿

10、真如下：2525, 2626, 2727, 2828, 2929:观察窗；4 4:低通滤波器，截止频率 6060,3 3;5 5:比较器；2222 :码源，参数：=1v1v、= OvOv、= 1010、= 2 2;2424 , 1414：正弦载波信号源，二 1v1v、载波，载波频率为 100100。（因不 是实际工程应用，所以取低频率以便于仿真观察）2323, 3 3:乘法器；2 2:加法器；13:13:高斯噪声，能够产生一种具有高斯分布的随机信号。仿真如下：2 2 相干解调系统框图5心得体会通过两周的通信原理课程设计，我们能够比较系统的了解理论 知识，学到了很多的东西，课程设计主要是我们理论

11、知识的延伸， 它的目的主要是要在设计中发现问题，并且自己要能找到解决问题 的方案，形成一种独立的意识。我们还能从设计中检验我们所学的 理论知识到底有多少，巩固我们已经学会的，不断学习我们所遗漏 的新知识，把这门课学的扎实。而这次的课程设计，在高度集中的 时间里，通过 9999 这个软件还有实验室所提供的设备，综合全面地 测试了我的动手和思考能力，现在我对通信原理又有了进一步的认 识。自己对软件有了一定的了解，并且又加深了自己对2 2 的理解。在做课程设计的过程中出现了很多问题， 但通过自己对软件的学习， 问题被一一解决。比如在设计过程中，我开始把载波类型选择为余 弦。这在原理上是没有问题的，但是如果这里选择余弦会有 n n /2/2 的 相位差，由于余弦也为正弦类信号，所以载波类型选择为正弦。6.参考文献1 1、樊昌信主编，通信原理，国防工业出版社 2 2、使用手册。3 3、通信原理实验指导书。4 4、高吉祥 主编高频电子线路电子工业出版社5 5、康华光 主编电子技术基础高等教育出版社6 6、阎石 主编数字电子技术基础高等教育出版社7 7、樊昌信 编著通信原理教程电子工业出版社电气与信息工程系课程设计评分表项目评价设计方案的合理性与创造性硬件制作或软件编程完成