通信原理课程设计格式2014

1、桂林航天工业学院学生实习（实训）总结报告 系（部）： 电子工程系 专业班级：2012041B04学生姓名：李珊学 号：2012041BO421 实习（实训）地点： 南校区实训楼 报告题目： ASK调制电路的设计与制作 报告日期 2014 年 7 月 4 日 指导教师评语：_ _ 成绩（五级记分制）： 指导教师（签字）：_通信原理课程设计报告的写法及基本要求一、报告目录和正文两部分组成1目录：字体要求见示例。2正文：正文一般分前言、主体、结尾三部分（参考目录具体内容）。（1）前言：主要描述本次实习（实训）的目的意义、大纲的要求及接受实习（实训）任务等情况。（2）主体：实习（实训）报告最主要的部分

2、，详述实习（实训）的基本情况，包括：项目、内容、安排、组织、做法，以及分析通过实习（实训）经历了哪些环节，接受了哪些实践锻炼，搜集到哪些资料，并从中得出一些具体认识、观点和基本结论。（3）结尾：可写出自己的收获、感受、体会和建议，也可就发现的问题提出解决问题的方法、对策；或总结全文的主要观点，进一步深化主题；或提出问题，引发人们的进一步思考等。二、对实习（实训）报告的要求1按照大纲要求在规定的时间完成实习（实训）报告，报告内容必须真实，不得抄袭。学生应结合自己所在工作岗位的工作实际写出本行业及本专业（或课程）有关的实习（实训）报告。2校外实习报告字数要求：不少于800字每周，累计实习3周及以上

3、的不少于2000字。用A4纸打印或书写（正文标题用小四号黑体，正文内容用小四号宋体，行距1.5倍，排版要求美观、整洁）。校内实习（实训）报告字数要求可适当减少，具体要求由系（部）依据课程特点规定。3实习（实训）报告撰写过程中需接受指导教师的指导，学生应在实习（实训）结束之前将成稿交实习（实训）指导教师。三、实习（实训）考核的主要内容1平时表现：实习（实训）出勤和实习（实训）纪律的遵守情况；实习（实训）现场的表现和实习（实训）笔记的记录情况、笔记的完整性。2实习（实训）报告：实习（实训）报告的完整性和准确性；实习（实训）的收获和体会。3答辩：在生产现场随机口试；实习（实训）结束时抽题口试。目 录

4、第1章引言第2章方案论证第3章电路原理分析3.1包络检波的功能3.2工作原理3.3指标分析3.4高频脉冲信号的检波第4章电路分析与设计第5章总结第6章参考文献第7章附录7.1材料清单7.2设计原理图第八章 致谢引言_ 在数字通信系统中，由于数字信号具有丰富的低频成分，不宜进行无线传输或长距离电缆传输，因而同模拟调制一样，需要将基带信号进行高频正弦调制，即数字调制。一般来说，数字调制技术可分为两种类型：一是利用模拟方法实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；二是利用数字信号的离散取值特点去键控载波，从而实现数字调制。后一种方法通常称为键控法。比如对载波的振幅、频率及相位进行键

5、控，便可获得振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）及移相键控（PSK）等调制方式。本设计要求实现ASK调制方式。关键词    数字通信          数字调制 振幅键控理论上数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同，它们都属于正弦波调制。但是，数字调制是源信号为离散型的正弦波调制，而模拟调制则是源信号为连续型的正弦波调制，因而，数字调制具有由数字信号带来的一些特点。这些特点主要包括两个方面：第一，数字调制信号的产生，除把数字的调制信号当作模拟信号的特例而直接采用模拟调制方式产生数字调制信号外，还可以采用键控载波的方法。第二

6、，对于数字调制信号的解调，为提高系统的抗噪声性能，通常采用与模拟调制系统中不同的解调方式。振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制，即源信号为“1”时，发送载波，源信号为“0”时，发送0电平。 所以也称这种调制为通、断键控（OOK）。当数字基带信号为二进制时，也称为二进制振幅键控（2ASK），2ASK信号的调制方法有模拟幅度调制方法和键控方法两种。理论上受到调制的载波波形可以是任意的，只要使得已调信号适合传输信道的特性就可以了。但实际数字通信系统大都选择正弦波作为载波，这是因为正弦信号形式简单，便于产生和接收。由于数字调制是用载波信号的默写离散状态来表征所传送的数字信息，也称数字

7、调制信号为键控信号，相应的调制又称为幅度键控调制（ASK）. 2ASK信号的调制方法2ASK信号是数字调制方式中最早出现的，也是最简单的，但其抗噪声性能较差，因此实际应用并不广泛，但经常作为研究其它数字调制方式的基础。其中， 为随机的单极性矩形脉冲序列， 是经过基带成型处理之后的脉冲序列。2ASK信号的时域波形如图3-19所示。 图3-19 2ASK信号的时域波形32ASK信号的解调与调幅信号相似，2ASK信号也有两种基本的解调方式：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。2ASK系统组成分别如图3-20所示。 ASK方式容易受增益变化的影响，是一种低效的调制技术

8、。因此并没有被广泛应用。而在这次设计中，设计的就是ASK调制电路。电路需要用那些集成块来实现功能？需要运用到哪些元件？而电路图又要用什么软件来画？而电路板是如何的制作的？方案论证  数字调制与解调的系统概述  由于从消息变化过来的原始电信号(基带信号)具有频率较低的频普分量,这种信号在许多信道中不是以直接进行传输，因此，在系统的发送端通常需要有调制过程，而在接收端则需要有解调过程。所谓调制,是指用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。本设计主要介绍以正弦波为载波的数字调制系统。数字调制使用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，接收

9、端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测，数字调制信号也称为键控信号。它分为调幅、调频、调相三种基本形式，分别称为振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK），根据已调信号的频谱结构特点的不同，数字调制也可分为线行调制和非线性调制。线性调制之中，已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同，只不过频谱位置搬移了；在非线性调制中，已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构不同，不是简单的频谱搬移，而是有其他的新的频率成分出现。ASK属于线性调制，而FSK和PSK属于非线性调制。根据ASK调制的基本原理，在本次设计中运用通断键控的方法对载波进行调制。在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化

10、而变化的。用一个模拟开关作为调制载波的输出通断控制门，由二进制序列S(t)控制门的通断, S(t)=1时开关导通；S(t)=0时开关截止。 集成运放芯片TL082将载波信号和调制信号进行放大后送入74HC4066实现通断键控。在基带信号输入端输入NRZ码，在载波信号输入端输入64K正弦波信号，在调制输出端用示波器观察波形。若出现的波形如下图所示，说明ASK调制是成功的。下图所示，说明ASK调制是成功的。第三章 电路原理分析电路原理分析ASK信号的解调原理振幅键控信号的基本解调方法有两种，即相干解调（同步检波）和非相干解调（包络检波）。图4为两种解调方式的组成框图。图中的取样判决器与基带信号传输

11、系统中的取样判决器一样，它对提高数字信号的接收性能是十分必要的。检波包含包络检波(非相干解调)和同步检波(相干解调)。AM波必须采用包络检波；同步检波适用于所有已调波，解调时需引入与发送载波信号同频、同相的本地振荡信号(即称参考信号)，但对AM波没必要用同步检波，可以用较简单的包络检波。在非相干解调中带通滤波器恰好使ASK信号完整地通过，经过包洛检波后，输出其包洛。抽样判决器包括抽样、判决及码元形成，有时又称译码器。定时抽样脉冲是很窄的脉冲，通常位于每个码元的中央位置，其重复周期等于码元的宽度。不计其噪声影响时，带通滤波器输出为ASK信号。包括检波器输出为s(t)，抽样、判决后将码元再生，即可

12、恢复数字序列an。1、是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如图3-1所示。图3-1 幅度调制器的一般模型图中，为调制信号，为已调信号，为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为式中，为调制信号的频谱，为载波角频率。由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。在图3-1的一般模型中，适当选择滤波器的特性，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规双边

13、带调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）信号等。2、根据幅度调制原理，一个二进制的幅度键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦波的乘积：通常二进制键控信号产生的方法有两种：一种是一般模拟幅度调制的方法，另一种因为二进制的幅度键控信号的状态为零，即处于断开状态，故称之为通断信号。ASK信号产生的方法比较简单。首先因ASK信号的特征是对载波的的通断键控，用一个模拟开关作为调制载波的输出通断控制门，由二进制序列S(t)控制门的通断, S(t)=1时开关导通；S(t)=0时开关截止。在这次设计中运用的是通断键控，ASK调制的基带信号和载

14、波信号分别从“ASK基带调制输入”和ASK载波输入”输入。第四章 电路分析、设计通常二进制键控信号产生的方法有两种：一种是一般模拟幅度调制的方法，另一种因为二进制的幅度键控信号的状态为零，即处于断开状态，故称之为通断信号。本次设计中运用的是通断键控法。使用集成运放芯片TL082将一个载波正弦信号和一个调制信号放大后，将放大后的信号输入74HC4066:四双相模拟开关，最后实现调制的功能。因为运用到了通断键控法，所以需要使用模拟开关，74HC4066为四双相模拟开关，刚好符合要求，原电路图接了一个四电压比较器LM339，类似于增益不可调的运算放大器。但由于图中的引脚编号有误，原使用LM339 的

15、，脚改为用TL082 ，脚代替，功能同样能实现。若要用LM339则使电路变得复杂，所以在电路中就只用TL0825和74HC4066两个集成块。ASK调制电路制作不算复杂，所用的元件数目不多。第5章 调试、测试分析及结果调试所需要的器材有：1、信号源模块 2、示波器信号源模块主要用来产生码速率为15.625KHZ的NRZ码和64KHZ的正弦波（幅度为3V）（用信号源模块上的SW103S105来设置NRZ码的码形为0111001001110010，而用SW101，SW102来设置分频比为128）分别送入电路的基带输入端和载波输入端（与TL082，3脚和7脚相连的连接器引出的线）。用示波器观察调制输

16、出端（与74HC4066的2脚相连的连接器引出的线）输出的波形，若为下图所示则说明这次所做的ASK调制电路的功能实现。 ASK调制波形 这次所做的ASK调制电路没能将信号调制，根据通信原理实验指导书中所给的电路图所做，但是因为LM339引脚的连接有问题，在电路中没有使用LM339。原使用LM339 的，脚改为用TL082 ，脚代替。但是这样电路也出现了问题，用示波器检测的ASK调制出的波形，出现的是十分有规则的正弦波。后检查了电路，发现74HC4066和TL082的接地端和电源的输入端都没连接，导致了集成块没有工作，也就没有调制，波形也就出不来。后将电源输入端和接地端连接好后，波形出来了。两个

17、芯片在网络上找不到中文资料，只有pdf文档的英文资料，从这些英文资料中大概可以看出引脚的连接，和可以看出集成块的内部构造。但是用到具体的电路连接上，还是不太明白要如何连接。总结 ASK调制电路主要需要集成运放芯片TL082，74HC4066四双相模拟开关这两个集成块来实现功能。其中运用到Protel99se软件，其步骤为：1、 打开Protel99se新建文件，Document 中新建一个原理图，要导入几个常用的封装，如Miscellaneous Devices、Dos schematic libraries,从这些库中调出元件绘制原理图。2、 生成网络表，新建一个pcb文件，将网络表导入，手

18、工布局，再进行自动布线。完成pcb板的制作把在pcb中的图打印出来，进行压板、腐蚀、钻孔再进行元件的焊接，电路板完成。两种幅度键控信号产生的仿真电路图及波形：(a)调幅法（2ASK)(b)开关键控法(OOK)2ASK信号是数字调制方式中最早出现的，也是最简单的，但其抗噪声性能较差，因此实际应用并不广泛，但经常作为研究其它数字调制方式的基础。这次所做的ASK调制电路没能将信号调制，根据通信原理实验指导书中所给的电路图所做，但是因为74HC4066与LM339都具有运放功能，不必要使用LM339，可以直接用74HC4066来代替，所以在电路中没有使用LM339。原使用LM339 的，脚改为用TL082 ，脚代替。但是这样电路也出现了问题，用示波器检测的时候输出的用示波器检测的ASK调制出的波形，是很有规则的正弦波。这样的状况的出现，集成块没有工作，问题可能是在在引脚的连接上。在电路中用的两种集成块，在网络上找不到中文资料，只有pdf文档的英文资料