模擬通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

/模擬通信系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)院系名稱：班級：學號：學生姓名：指導老師：目錄第1章設(shè)計內(nèi)容1第2章實現(xiàn)方法22.1信號產(chǎn)生模塊32.2載波產(chǎn)生模塊32.3調(diào)制器32.4解調(diào)器3第3章設(shè)計平臺43.1硬件平臺43.2軟件平臺4第4章實際電路54.1FM調(diào)頻電路54.2振蕩器64.3AM調(diào)頻電路7第5章試驗調(diào)試過程8第6章結(jié)論和感想10參考文獻12第1章設(shè)計內(nèi)容依據(jù)圖1模擬通信系統(tǒng)框圖確定設(shè)計思路。圖1.1本設(shè)計主要完成以下模塊a.信號源產(chǎn)生模塊（語音低頻信號）b.載頻信號產(chǎn)生模塊（載波）c.調(diào)制器d.解調(diào)器第2章實現(xiàn)方法2.1信號產(chǎn)生模塊實現(xiàn)方法1：RC振蕩器振蕩頻率f=，要求f=1kHz。實現(xiàn)方法2：專用芯片8038本實現(xiàn)由于條件限制，干脆接受低頻信號輸出，使f=1kHZ。2.2載頻信號產(chǎn)生模塊要求振蕩頻率f=10.7MHz實現(xiàn)方法1：LC振蕩器可以用西勒電路，也可用克拉潑電路。實現(xiàn)方法2：壓控振蕩器壓控振蕩器通過電壓限制振蕩器輸出頻率，一般是用電壓限制變?nèi)荻O管來實現(xiàn)，它可以產(chǎn)生很高的振蕩頻率。實現(xiàn)方法3：石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器最大的優(yōu)點是頻率穩(wěn)定度高，缺點是輸出頻率可調(diào)范圍比較窄。實現(xiàn)方法4：數(shù)字振蕩器可以用VHDL編程用EPLD或PFGA實現(xiàn)，也可以用C語言編程用單片機來實現(xiàn)。但產(chǎn)生的波形為方波（或者矩形波）。由于單片機課程還沒有學習，因此這次不接受這些方式。本模塊接受FM調(diào)頻波自帶載波10.7MHZ。2.3調(diào)制器方案一AM調(diào)制器實現(xiàn)方法1：模擬相乘器模擬相乘器實現(xiàn)兩信號（調(diào)制信號和載頻）的相乘，從而產(chǎn)生差頻和和頻，從而實現(xiàn)頻譜的線性搬移，它產(chǎn)生無用頻率重量少，是調(diào)制AM實現(xiàn)的最好方法。實現(xiàn)方法2：分立元件如二極管電路等，只要能實現(xiàn)頻譜線性搬移，均可用于調(diào)制AM，但它們產(chǎn)生的無用頻率重量較多，因此不常用。本設(shè)計AM調(diào)制接受模擬相乘器MC1496。方案二FM調(diào)制器實現(xiàn)方法：變?nèi)荻O管調(diào)頻器本次試驗主要探討調(diào)頻波，所以本模塊接受方案二FM調(diào)制器，試驗方法為變?nèi)荻O管。2.4解調(diào)器方案一AM解調(diào)實現(xiàn)方法1：同步檢波器（用模擬相乘器實現(xiàn)）實現(xiàn)方法2：二極管峰值包絡檢波器由于模擬相乘器解調(diào)電路比較困難，而AM調(diào)幅波包絡反應了調(diào)制信號的變更規(guī)律，因此可用二極管峰值包絡檢波，且電路較簡潔，無需載波信號。因此本設(shè)計用二極管峰值包絡檢波器。方案二FM解調(diào)實現(xiàn)方法1：集成電路MC3361頻率解調(diào)器實現(xiàn)方法2：相位鑒頻器實現(xiàn)方法3：集成鎖相環(huán)構(gòu)成的頻率解調(diào)器本模塊解調(diào)接受FM解調(diào)器第3章設(shè)計平臺3.1硬件平臺：(1)高頻試驗箱（GP-4）（2）通信電路綜合試驗箱（ZH5006）ZH5006試驗箱中供應了很多標準化模塊：可變加法器、可變減法器、可變相乘器、乘法器、低通濾波器、EPLD模塊、80C3模塊，DA模塊等。本次設(shè)計用壓控振蕩器模塊，乘法器模塊，濾波器模塊，和兩片通用模塊：一個通用模塊用作RC振蕩器，另一個用作二極管檢波器。(3)高頻試驗臺XSGZ-1。3.2軟件平臺：workbench仿真；Maxplus=2\*ROMANII進行EPLD設(shè)計；Protel原理圖設(shè)計；單片機開發(fā)裝置。本設(shè)計接受workbench或者Multisim進行正弦振蕩器、調(diào)制電路、檢波電路等部分的仿真，接受Protel進行原理圖繪制。第4章實際電路4.1FM調(diào)頻電路圖4.1FM調(diào)頻器圖4.2FM解調(diào)器4.2振蕩器圖4.3壓控振蕩器圖4.4鎖相環(huán)解調(diào)器4.3AM調(diào)幅電路圖4.5AM調(diào)幅器圖4.6AM解調(diào)器第5章試驗調(diào)試過程關(guān)于課程設(shè)計我選擇了的是FM調(diào)頻電路，由于試驗條件限制，我們是在試驗臺上完成的本次試驗。首先，須要完成的是信號源產(chǎn)生，由于試驗臺限制，我們干脆運用的是信號發(fā)生器，產(chǎn)生的是峰值為50mv，頻率為1kHZ的正弦波，用示波器顯示的如下：圖5.1接下來就是生成頻率為10.7MHZ的載波，這個模塊和FM調(diào)制模塊設(shè)計到一個電路中，不須要再設(shè)計電路。步驟為先生成信源信號，然后再確定載波，先把FM調(diào)制器接入示波器，然后調(diào)整電位器，使示波器中顯示的為10.7MHZ的正弦波。圖如下：然后就是把信源信號接入FM調(diào)制器，輸出接入示波器，顯示的波形為疏密相間的正弦波信號。如下圖所示：最終就是把調(diào)制好的信號接入FM解調(diào)器電路，解調(diào)出原始信號，就是原來的信源信號。如下圖所示：由圖可以看出，解調(diào)出的波和原始信號相差不大。第6章結(jié)論和感想為什么要選擇調(diào)頻，相比于調(diào)幅波，調(diào)頻波有以下優(yōu)點：1．調(diào)頻比調(diào)幅抗干擾實力強外來的各種干擾、加工業(yè)和天電干擾等，對已調(diào)波的影響主要表現(xiàn)為產(chǎn)生寄生調(diào)幅，形成噪聲。調(diào)頻制可以用限幅的方法，消退干擾所引起的寄生調(diào)幅。而調(diào)幅制中已調(diào)幅信號的幅度是變更的，因而不能接受限幅，也就很難消退外來的干擾。另外，信號的信噪比愈大，抗干擾實力就愈強。而解調(diào)后獲得的信號的信噪比和調(diào)制系數(shù)有關(guān)，調(diào)制系數(shù)越大，信噪比越大。由于調(diào)頻系數(shù)遠大于調(diào)幅系數(shù)，因此，調(diào)頻波信噪比高，調(diào)頻廣播中干擾噪聲小。2．調(diào)頻波比調(diào)幅波頻帶寬頻帶寬度和調(diào)制系數(shù)有關(guān)，即：調(diào)制系數(shù)大，頻帶寬。調(diào)頻中常取調(diào)頻系數(shù)大于1，而調(diào)幅系數(shù)是小于1的，所以，調(diào)頻波的頻帶寬度比調(diào)幅波的頻帶寬度大得多。3．調(diào)頻制功率利用率大于調(diào)幅制放射總功率中，邊頻功率為傳送調(diào)制信號的有效功率，而邊頻功率和調(diào)制系數(shù)有關(guān)，調(diào)制系數(shù)大，邊頻功率大。由于調(diào)頻系數(shù)mf大于調(diào)幅系數(shù)ma，所以，調(diào)頻制的功率利用率比調(diào)幅制高。這次課程設(shè)計為時1周，兩周的時間特殊短暫，課設(shè)題目下來后我明確任務，首先熟悉軟件，進行系統(tǒng)分析設(shè)計，完成有關(guān)的系統(tǒng)流程圖及其模型。完成上述兩個步驟后起先進行單元電路的設(shè)計及整機調(diào)試，然后撰寫設(shè)計說明書。之后進行答辯。本次的課程設(shè)計過程當中，我深深體會到平常學習的不足以及動手實力的缺乏。課設(shè)要求用Multisim軟件仿真出來，我再找尋電路圖的過程中遇到一些困難，要么是電路圖有問題，要么是調(diào)不出來。調(diào)頻波形應為彈簧波而我卻只能跳出正弦波形。老師激勵學生做實物圖，我就去嘗試了一下，發(fā)覺自己動手實力不足，閱歷也不豐富，關(guān)于電阻的相識及電容的讀寫。做實物的過程，是學習的過程，能教會很多，也能體會到很多。在這次課程設(shè)計中我學到了很多,我學會了獨自完成一件事情所須要的毅力和志氣及堅持，當你做完之后會有一種成就感。過程中學會和人溝通，熬煉了自己從外界獲得信息的實力。懂得做一件事情前所須要做各種準備工作，才能在接下來的問題中