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1、页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！模拟通信系统的设计与实现 院系名称：班 级：学 号：学生姓名：指导教师：页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！目 录 第 1 章 设计内容.错误!未定义书签。第 2 章 实现方法.2 2.1 信号产生模块.错误!未定义书签。2.2 载波产生模块.错误!未定义书签。2.3 调制器.错误!未定义书签。2.4 解调器.3 第 3 章 设计平台.4 3.1 硬件平台.4 3.2 软件平台.4 第 4 章 实际电路.5 4.1 FM 调频电路.5 4.2 振荡器.6 AM 调频电路.7 第 5 章 实验调试过程.8 第 6 章 结论与感想.10 参考文献.12 页脚
2、下载后可删除，如有侵权请告知删除！第 1 章 设计内容 根据图 1 模拟通信系统框图确定设计思路。本设计主要完成以下模块 a.信号源产生模块 语音低频信号 b.载频信号产生模块 载波 c.调制器 d.解调器 页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！第 2 章 实现方法 2.1 信号产生模块 实现方法 1：RC 振荡器 振荡频率 f=1 2 RC，要求 f=1kHz。实现方法 2：专用芯片 8038 本实现由于条件限制，直接采用低频信号输出，使f=1kHZ。2.2 载频信号产生模块 要求振荡频率 f=Hz 实现方法 1：LC 振荡器 可以用西勒电路，也可用克拉泼电路。实现方法 2：压控振荡器 压控
3、振荡器通过电压控制振荡器输出频率，一般是用电压控制变容二极管来实现，它可以产生很高的振荡频率。实现方法 3：石英晶体振荡器 石英晶体振荡器最大的优点是频率稳定度高，缺点是输出频率可调范围比拟窄。实现方法 4：数字振荡器 可以用 VHDL 编程用 EPLD 或 PFGA 实现，也可以用 C 语言编程用单片机来实现。但产生的波形为方波或者矩形波。由于单片机课程还没有学习，因此这次不采用这些方式。本模块采用 FM 调频波自带载波 10.7MHZ。2.3 调制器 方案一 AM 调制器 实现方法 1：模拟相乘器 模拟相乘器实现两信号调制信号与载频的相乘，从而产生差频与和频，从而实现频谱的线性搬移，它产生
4、无用频率分量少，是调制 AM 实现的最好方页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！法。实现方法 2：分立元件 如二极管电路等，只要能实现频谱线性搬移，均可用于调制 AM，但它们产生的无用频率分量较多，因此不常用。本设计 AM 调制采用模拟相乘器 MC1496。方案二 FM 调制器 实现方法：变容二极管调频器 本次实验主要研究调频波，所以本模块采用方案二 FM 调制器，实验方法为变容二极管。2.4 解调器 方案一 AM 解调 实现方法 1：同步检波器用模拟相乘器实现 实现方法 2：二极管峰值包络检波器 由于模拟相乘器解调电路比拟复杂，而 AM 调幅波包络反响了调制信号的变化规律，因此可用二极管峰值
5、包络检波，且电路较简单，无需载波信号。因此本设计用二极管峰值包络检波器。方案二 FM 解调 实现方法 1：集成电路 MC3361 频率解调器 实现方法 2：相位鉴频器 实现方法 3：集成锁相环构成的频率解调器 本模块解调采用 FM 解调器 页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！第 3 章 设计平台 3.1 硬件平台：(1)高频实验箱GP-4 2通信电路综合实验箱ZH5006 ZH5006 实验箱中提供了很多标准化模块：可变加法器、可变减法器、可变相乘器、乘法器、低通滤波器、EPLD 模块、80C3 模块，DA 模块等。本次设计用压控振荡器模块，乘法器模块，滤波器模块，和两片通用模块：一个通用模
6、块用作 RC 振荡器，另一个用作二极管检波器。(3)高频实验台 XSGZ-1。3.2 软件平台：（1）work bench 仿真；（2）MaxplusII 进展 EPLD 设计；（3）Protel 原理图设计；（4）单片机开发装置。本设计采用 work bench 或者Multisim进展正弦振荡器、调制电路、检波电路等局部的仿真，采用 Protel 进展原理图绘制。页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！第 4 章 实际电路 4.1 FM 调频电路 图 4.1 FM 调频器 图 4.2 FM 解调器 页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！4.2 振荡器 图 4.3 压控振荡器 图 4.4 锁相
7、环解调器 页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！4.3 AM 调幅电路 图 4.5 AM 调幅器 图 4.6 AM 解调器 页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！第 5 章 实验调试过程 关于课程设计我选择了的是FM 调频电路，由于 实验条件限制，我们是在试验台上完成的本次实验。首先，需要完成的是信号源产生，由于试验台限制，我们直接使用的是信号发生器，产生的是峰值为50mv，频率为 1kHZ 的正弦波，用示波器显示的如下：接下来就是生成频率为 10.7MHZ 的载波，这个模块和 FM 调制模块设计到一个电路中，不需要再设计电路。步骤为先生成信源信号，然后再确定载波，先把FM 调制器接入示波器，
8、然后调节电位器，使示波器中显示的为 10.7MHZ 的正弦波。图如下：页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！然后就是把信源信号接入 FM 调制器，输出接入示波器，显示的波形为疏密相间的正弦波信号。如下列图所示：最后就是把调制好的信号接入 FM 解调器电路，解调出原始信号，就是原来的信源信号。如下列图所示：由图可以看出，解调出的波与原始信号相差不大。页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！第 6 章 结论与感想 为什么要选择调频，相比于调幅波，调频波有以下优点：1 调频比调幅抗干扰能力强 外来的各种干扰、加工业和天电干扰等，对已调波的影响主要表现为产生寄生调幅，形成噪声。调频制可以用限幅的方法，消
9、除干扰所引起的寄生调幅。而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的，因而不能采用限幅，也就很难消除外来的干扰。另外，信号的信噪比愈大，抗干扰能力就愈强。而解调后获得的信号的信噪比与调制系数有关，调制系数越大，信噪比越大。由于调频系数远大于调幅系数，因此，调频波信噪比高，调频播送中干扰噪声小。2调频波比调幅波频带宽 频带宽度与调制系数有关，即：调制系数大，频带宽。调频中常取调频系数大于 1，而调幅系数是小于 1 的，所以，调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。3调频制功率利用率大于调幅制 发射总功率中，边频功率为传送调制信号的有效功率，而边频功率与调制系数有关，调制系数大，边频功率大。由于调频系数
10、mf 大于调幅系数ma，所以，调频制的功率利用率比调幅制高。这次课程设计为时 1 周，两周的时间非常短暂，课设题目下来后我明确任务，首先熟悉软件，进展系统分析设计，完成有关的系统流程图及其模型。完成上述两个步骤后开场进展单元电路的设计及整机调试，然后撰写设计说明书。之后进展辩论。本次的课程设计过程当中，我深深体会到平时学习的缺乏以及动手能力的缺乏。课设要求用 Multisim 软件仿真出来，我再寻找电路图的过程中遇到一些困难，要么是电路图有问题，要么是调不出来。调频波形应为弹簧波而我却只能跳出正弦波形。教师鼓励学生做实物图，我就去尝试了一下，发现自己动手能力缺乏，经历也不丰富，关于电阻的认识及
11、电容的读写。做实物的过程，是学习的过程，能教会很多，也能体会到很多。在这次课程设计中我学到了很多,我学会了单独完成一件事情所需要的毅页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！力和勇气及坚持，当你做完之后会有一种成就感。过程中学会与人沟通，锻炼了自己从外界获取信息的能力。懂得做一件事情前所需要做各种准备工作，才能在接下来的问题中越来越轻松自如。页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！参考文献 1 魏平俊、杨艳.现代通信电路课程设计指导书.中原工学院，2021 年第 2 版 2 魏平俊、王新强.现代通信电路课程设计指导书.中原工学院，2004 年第 2 版.3 曾兴雯、刘乃安、等.高频电路原理与分析.西安电子科技大学出版社，2007年第 4 版.4 康华光.电子技术根底模拟局部，高等教育出版社，2005 年第 5 版.【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】