毕业设计（论文）-2ASK调制解调电路的设计

1、四川信息技术学院毕业设计说明(论文)设计(论文)题目： 2ASK调制和解调电路设计专用：通信技术等级：通信技术06-2学生编号：姓氏：讲师：四川信息职业技术学院2008年12月30日毕业设计(论文)任务书薛生西方人名的第一个字班级同济06-2专业的通信技术设计题目2ASK调制解调电路的设计讲师姓名职称工作单位和专业联系信息注意助教四川信息技术学院电子系教师高级工程师四川九州电子科技有限公司设计(论文)内容：1.主要技术指标如下：(1)调制载波频率fc=500千赫，频率误差小于1.5千赫，频率稳定性优于10-3，载波幅度Ucm1V；(2)数字基带信号(测试信号)的频率为f=1千赫；(3)在Uim

2、1V且无外部干扰的情况下，解调后的误码率为0。2.学生需要完成系统方案制定和工作原理分析、硬件设计、设计报告撰写等。设计可按如下方式进行：(1)收集相关数据并进行消化；(2)制定设计方案；(3)完成硬件设计，模拟测试成功后完成实物生产；(4)撰写设计报告(不少于4000字)。时间表：1.收集相关数据并消化吸收-67周；2.制定设计计划-第7周；3.硬件设计7 8周；4.系统模拟测试和硬件制造-第9至12周；5.撰写设计报告-第13至14周；6.准备毕业答辩-第15周。主要参考文献和资料(注明参考文献的名称、作者和出版商):1青木秀吉，周南生. 模拟电路设计与制作 .北京：科学出版社，20052

3、吴远明，唐骏. 模拟电路分析与设计基础 .北京：科学出版社，2006俞海训，郑昌明. 高频电路实验与仿真 .北京：科学出版社，20054谢子梅. 电子线路设计实验测试(第二版)。湖北：华中科技大学出版社，20055沈红梅，牛文亮. 高频电子线路. Xi:电子科技大学出版社，20066张惠生. 现代通信系统原理 .北京：高等教育出版社，20037郑应光. 模拟电子线路 .南京：东南大学出版社，2004回顾一批意义看见教学和研究科科长：一年中的月日备注：作业本由教师一式两份填写。一个给学生，一个给老师。四川信息职业技术学院毕业设计教学目录摘要1第一章方案设计21.1 2ASK调制电路2的总体方案1

4、.2 2ASK解调电路3总体方案第2章硬件设计62.1 2ASK调制电路设计62.1.1液晶振荡器62.1.2载波缓冲放大器82.1.3模拟双向开关调制器102.1.4 2ASK信号缓冲放大器102.2 2ASK解调电路设计112.2.1带通滤波器122.2.2整流器和低通滤波器132.2.3比较器13第3章系统测试163.1 2ASK调制电路模拟测试163.1.1液晶振荡器16的模拟3.1.2载波缓冲放大器17的模拟3.2 2ASK解调电路18的模拟测试总结19谢谢你20参考文献21附录1 2 ASK调制器22的一般电路图附录2 2 ASK解调器23的一般电路图i四川信息职业技术学院毕业设计

5、教学摘要在数字通信系统中，由于数字信号富含低频成分，不适合无线传输或长距离电缆传输，所以像模拟调制一样，需要对基带信号进行高频正弦调制，即数字调制。本设计是一个2ASK调制解调电路。调制部分基于MC74HC4066D键控开关，实现2ASK键控调制。调制载波频率=500千赫，频率误差小于1.5千赫，频率稳定性优于，载波幅度1V，数字基带信号(测试信号)频率=1千赫。解调部分由包络检波器实现。在1V且无外部干扰的情况下，解调后的误码率为0。关键词2ASK；调制；检波整个设计是扣3346389410或301225000。第23页，共23页第一章方案设计数字调制和模拟调制本质上没有太大区别，都属于正弦

6、波调制。但是，数字调制是指用数字调制信号进行正弦波调制，模拟调制是指用模拟调制信号进行正弦波调制，因此数字调制有其自身的特点，数字调制系统的技术要求不同于模拟调制系统。一般来说，数字调制技术可以分为两种类型：一种是用模拟方法实现数字调制，即把数字基带信号作为模拟信号的特例；二是利用数字信号的离散值来键控载波，从而实现数字调制。后一种方法通常称为键控法。例如，振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)可以通过对载波的振幅、频率和相位进行键控来获得。1.1 2 ask调制电路总体方案当调制信号是二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。在2ASK调制中，载波的幅度只有两种变化，

7、即数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲用来键控连续载波，这样载波可以间歇输出。当有载波输出时，表示“1”，当没有载波输出时，表示“0”。2SK信号可以表示为(1-1)其中，是载波角频率，是单极NRZ矩形脉冲序列(1-2)G(t)是一个具有持续时间和高度的矩形脉冲，通常称为门函数。当出现概率为p时，为二进制数；时，出现概率为(1-P)。2产生2ASK信号有两种方式(调制方式)，如图1-1所示。图a)一般模拟调幅方法，但这里b(t)由公式(1-1)规定；图b)是键控方法，其中开关电路由b(t)控制。二进制幅度键控信号也称为开关键控信号(OOK信号)，因为信号的状态总是0，这相当于处于关闭状态。载频

8、振荡器用b(t)控制电路开关电路S2ASK(t)KcosctS2ASK(t)(b)a) b)图1-1 2产生ask信号的方法基于成本考虑，本次设计的调制部分采用键控方式实现，总体设计方案如图1-2所示。液晶振荡器模仿双向开关2ASK信号缓冲放大器带菌者缓冲放大器数字基带信号b(t)输出图1-2-2 ask键控方法调制框图模拟双向开关在电路中充当开信号或关信号。液晶振荡器是一种简单的频率源，通常用于锁相环。具体来说，它是一种无需外部信号激励即可将直流电能转换为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻。所谓“振荡”的意思是交流，振荡器包括从不振荡到振荡的过程和功能。它可以完成从DC电源到交流电源的转换

9、。缓冲放大器的作用主要是提高负载容量，减少负载对信号源的影响，提高抗干扰能力。1.22 ask解调电路总体方案2ASK信号常用的解调方法有两种：包络检测法和相干检测法。包络检测法的原理如图1-3所示。带通滤波器只是使2ASK信号完全通过。包络检测后，它输出其包络。低通滤波器的功能是滤除高频杂波并通过基带信号(包络)。抽样判定器包括抽样、判定和符号形成器。定时采样脉冲(位同步信号)是非常窄的脉冲，其重复周期通过位于每个符号的中心而等于符号的宽度。当不考虑噪声影响时，带通滤波器的输出为2ASK信号，即包络检波器的输出为b(t)。经过采样和判断，符号可以再生，数字序列可以恢复。y(t)b(t)通带过

10、滤器信封提取低通过滤器抽样决策者定时脉冲S2ASK信号图1-3两个ASK信号的包络解调相干检测方法的原理框图如图1-4所示。相干检测是同步调解，它要求接收器产生与发送载波频率和相位相同的本地载波信号，这称为同步B(t)信号可以在第二高频分量被低通滤波器滤波后输出。低通滤波器的截止该频率等于基带数字信号的最高频率。由于噪声和传输特性不理想的影响，低通滤波器的输出波形失真，数字基带脉冲经过采样判断和整形后再生。定时脉冲低通过滤器通带过滤器抽样决策者b(t)S2ASK信号费用z(t)y(t)图1-4两个ASK信号的相干解调虽然2ASK信号中存在载波成分，但原则上可以通过窄带滤波器或锁相环提取同步载波

11、，但这将增加接收设备的复杂性。因此，实际上相干解调很少用于解调2ASK信号。本设计的解调部分采用如图1-5所示的包络检测方法。低过滤器整流器通带过滤器比较仪2ASK调制信号比较级别输出图1-5 2询问包络检测方法的系统框图整流器是一种整流装置，它把交流电转换成DC。它有两个主要功能：一是将交流电转换成直流电，经滤波后提供给负载或逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它也充当充电器。低通滤波器允许低频信号通过，但削弱(或减少)频率高于截止频率的信号通过。带通滤波器是一种允许特定频带的波通过，同时屏蔽其他频带的设备。比较器的功能是比较两个或多个数据项，以确定它们是否相等，或者确定它们之间的大小

12、关系和排列顺序。可以实现这种比较功能的电路或器件。通过检测2ASK峰值和分压获得比较电平。第二章硬件设计2.1 2ASK调制电路设计调幅电路，又称调幅电路，是指高频载波信号的幅度按照调制信号的规律变化的调制电路。调幅电路有多种电路形式，其中晶体管调制电路利用晶体二极管和三极管的非线性特性将输入信号转换成新的信号，然后利用电路中的LC谐振电路选择所需的信号分量，从而完成调幅过程。本设计采用集电极调幅电路，利用三极管的非线性特性实现调幅。它具有工作效率高、调节系统深度大的优点。调制器的整体电路如附录1所示，各单元电路的设计过程介绍如下。2.1.1液晶振荡器1.电路结构和工作原理LC正弦振荡器是以L

13、C谐振回路为选频网络的反馈振荡器，采用正反馈连接实现等幅正弦振荡。在本设计中，LC振荡器的功能是产生一个频率为500千赫、输出幅度大于1V的载波，其电路原理图如图2-1所示。图2-1液晶正弦波振荡器电路图在原理图中，和构成并联谐振电路；和是稳定三极管的静态工作点。其中，它还是一个分压偏置电阻；是基极耦合电容。三极管的发射极通过交流接地。2.参数计算和组件选择对电路性能的要求可以概括如下：(1)振荡器开启后，可以从头开始建立一定固定频率的正弦波输出。(2)振荡器进入稳态后，能保持恒定幅度的连续振荡。(3)当外部因素发生变化时，电路的稳定状态不会被破坏。选择液晶振荡器工作点的原则是在保证启动振动的

14、情况下，静态工作点电流应尽可能小。该电路采用分压偏置电路，上、下偏置电阻分别为33k和5.1k，发射极偏置电阻分别为1k和0.9mA。扼流圈Lc选择为10mH，集电极电阻为1k，可防止扼流圈随电容振荡。振荡电路元件参数的计算是复杂的，这将在下面详细讨论。第一，振荡频率(2-1)在公式中，c是串联的c、c和c的总电容，满足公式。在这个设计中，千赫。Sec而以上分析，可以得到以下两种类型：赫兹(2-3)(2-4)它可以从以上两个公式中得到H，实际值为H(2-5)pF (2-6)c是串联的c、c和c的总电容值。从减小三极管和负载对振荡电路影响的角度来看，可以选择如下：可获得接入系数pF，实际值为pF

15、。反馈系数可以用pF表示，实际值为pF。使用，可以获得pF，实际值为1800pF。如果振荡器频率的实际结果与期望值之间有误差，可以通过调整电感和电容参数来消除。2.1.2载波缓冲放大器1.电路结构和工作原理载波缓冲放大器将振荡级与功率放大器级隔离开，以减小功率放大器级对振荡级的影响。由于功率放大级的输出信号较大，当其工作状态发生变化(如谐振阻抗发生变化)时，会影响振荡器的频率稳定性，使波形失真或降低振荡器的输出电压。在整机设计中，为了减少级间的相互作用，通常在中间插入缓冲隔离级。发射极跟随器电路常用于缓冲隔离级电路。即基极分压和偏置电路的共置放大电路，其中信号从基极输入，从发射极输出，示意图显示了输入耦合电容。集总放大电路是利用三极管的电流控制功能实现的，三极管本质上是一个能量转换器。三极管可以通过控制基极电流来控制集电极电流，达到放大的目的。放大