【正文】 促使集成鎖相環(huán)和數(shù)字鎖相環(huán)突飛猛進。當載波信號的頻率與鎖相環(huán)的固有振蕩頻率 ω0 相等時，壓控振蕩器輸出信號的頻率將保持 ω0 不變。 現(xiàn)在通過分析與研究，加深對鎖相環(huán)解調方式的理解，并根據(jù) 它的原理 ，設計 出2FSK、 2PSK、 2ASK 的 調制電路 ， 并通過鎖相環(huán)解調出來 。因鎖相環(huán)可以實現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，所以鎖相環(huán)通常用 于閉環(huán)跟蹤電路。 在整個電路設計中，力求要做到電路簡單，并完成任務書提到的要求。 鎖相環(huán) 其原理是通過 鑒相檢測輸入信號和輸出信號的相位差，并將檢測出的相位差信號轉換成電壓信號輸出，該信號經低通濾波器濾波后形成 壓控振蕩器的控制電壓，對振蕩器輸出信號的頻率實施控制 。 該 文首先介紹了鎖相環(huán)技術發(fā)展的現(xiàn)狀、方向以及背景，并對 PLL 的原理進行了闡述。 關鍵詞： 調制； 解調； Multisim；鎖相環(huán) II Abstrack There are many ways to realize frequency wave demodulation, and PLL frequency which has the advantages of stable operation, small distortion, high signaltonoise ratio and so on is achieved by using modern PLL frequency technology, so it is widely used in munication circuit system. Phaselocked loop through the difference of the phase detection of input signal and the output signal phase, and the detected phase difference signal into output voltage signal, the signal through a low pass filter. After the formation of the voltage control oscillator , the output signal of the oscillator frequency control. This paper first introduces the present situation, development direction, phaselocked loop technology as well as the background, and the principle of PLL is discussed. On the basis of the above, the modulation and demodulation circuit of 2ASK, 2PSK, 2FSK which function is a digital baseband signal is modulated by an analog signal and output were designed, and then useing the PLL demodulation, finally using Multisim software simulation. In the 2ASK, 2FSK, 2PSK demodulation, the output of the low pass filter waveform distortion is relatively large, but finally it can regenerate digital baseband pulse sampling decision circuit after shaping. In the circuit design, and strive to do a simple circuit, and plete the task book mentioned requirements. Keywords： modulate ； modulation ； PLL； Multisim III 目 錄 第 1章 緒論 ............................................................. 1 研究背景 ......................................................... 1 研究現(xiàn)狀 ......................................................... 1 研究內容介紹 ..................................................... 2 第 2章 基本原理 ......................................................... 3 Multisim介紹 .................................................... 3 鎖相環(huán)基本原理 .................................................. 5 鎖相環(huán)的基本組成 ........................................... 5 鎖相環(huán)的工作原理 ........................................... 5 第 3章 調制解調電路設計 ................................................. 8 2FSK 調制解調電路設計 ........................................... 8 2FSK 調制電路設計原理 ..................................... 8 2FSK 調制單元電路的設計 ................................... 9 2FSK 解調單元電路的設計 .................................. 13 2FSK 解調電路的整體設計 .................................. 15 2PSK 調制解調電路設計 .......................................... 17 2PSK 調制解調電路設計原理 ................................ 17 2PSK 調制與解調電路的設計與仿真 .......................... 18 2ASK 調制解調電路設計 ......................................... 19 2ASK 調制解調電路設計原理 ............................... 19 2ASK 調制與解調電路的設計與仿真 ......................... 20 解調 結果分析 ................................................... 22 總結 .................................................................... 24 參考文獻 ................................................................ 25 附錄： (外文翻譯 ) ........................................................ 26 致謝 .................................................................... 49 1 第 1 章 緒論 研究背景 實現(xiàn)調頻波解調的方法有很多，而鎖相環(huán)鑒頻是利用現(xiàn)代鎖相環(huán)技術來實現(xiàn)鑒頻方法，具有工作穩(wěn)定失真小，信噪比高等優(yōu)點，所以被廣泛用在通信電路系統(tǒng)中。鎖相環(huán)在工作的過程中，當輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住 ，它還具有載波跟蹤特性。 研究現(xiàn)狀 鎖相環(huán)解調技術的發(fā)展十分迅速，如今已經在很多領域都應用了鎖相環(huán)解調的理論。若壓控振蕩器的輸入信號除了有鎖相環(huán)低通濾波器輸出的信號 uc 外，還有調制信號 ui，則壓控振蕩器輸出 信號的頻率就是以 ω0為中心，隨調制信號幅度的變化而變化的調頻波信號?，F(xiàn)在品種齊全繁多，提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性和小型化，目前仍朝著集成化，數(shù)字化，多用化方向迅速發(fā)展。 解調電路中使用了鎖相環(huán)解調。調幅波的特點是頻率與載波信號的頻率相等，幅度隨輸入信號幅度的變化而變化；調頻波的特點是幅度與載波信號的幅度相等，頻率隨輸入信號幅度的變化而變化；調相波的特點是幅 度與載波信號的幅度相等，相位隨輸入信號幅度的變化而變化。 Multisim 10 是加拿大 Interactive Image Technologies 公司 2021 年推出的 Multisim 最新版本。 Multisim 10 把所有的元件分成 13類庫，再加上放置分層模塊、總線、登錄網站共同組成元件工具欄。 (2)Multisim 10 的虛擬測試儀器儀表種類齊全 ， 有一般實驗用的通用儀器 ， 如萬用表 、 信號發(fā)生器 、 雙通道示波器、直流電源 ； 還有一般實驗室少有或沒有的儀器 ， 如波特圖示儀 、 字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉換器、失真度測量儀、頻譜分析儀和網 4 絡分析儀等 。在進行仿真的過程中還可以存儲測試點的所有數(shù)據(jù) ， 列出被仿真電路的所有元器件清單 ， 以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示 波形和具體數(shù)據(jù)。它具有界面形象、直觀易懂、采用圖形方式創(chuàng)建電路的特點；它豐富的元件庫中提供了超過 16000 個組件，全部采用世紀模型，確 保了仿真結果的真實性和實用性；它采用開放式的庫管理模式，能自動地生成模擬和數(shù)字組件模型，這對新器件的補充十分有利 。在進行仿真的同時，軟件還可以存儲測試點的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù) 等。因鎖相環(huán)可以實現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，所以鎖相環(huán)通常用于閉環(huán)跟蹤電路。 鎖相環(huán)的工作原理 鎖相環(huán)中的鑒相器通常由模擬乘法器組成，利用模擬乘法器組成的鑒相器電路如圖 所示 。當上式不等于零時，說明鎖相環(huán)的相位還未鎖定，輸入信號和輸出信號的頻率不等， ()cUt隨時間而變 化 。 2FSK 信號產生的方法一般有兩種：一種叫直接調頻法，另一種叫頻移鍵控法。 （ 2）鍵控法：即利用受矩形脈沖序列控制的開關電路對兩個不同的獨立頻率源進行選通。鍵控法產生的 2FSK 信號頻率穩(wěn)定度可以做得很高并且沒有過度頻率，它的轉換速度快，波形好。模擬開關導通時，導通電阻為幾十歐姆；模擬開關截止時，呈現(xiàn)很高的阻抗，可以看成為開路。當基帶信號為 “1” 時，模擬開關 1打開，模擬開關 2關閉， 10 此時輸出 f1=32KHz，當基帶信號為 “0” 時，模擬開關 2開通。其中 LC 選頻電路函數(shù)： ， 選頻 網絡如圖 ： 圖 變頻電路圖 3） 2FSK 調制的整體電路圖的設計 12f LC?? 11 圖 2FSK的 Multisim調制仿真電路圖 4） 2FSK 調制電路的仿真 圖 脈沖信號 輸出波形 12 圖 變頻電路輸出波形 圖 2FSK的仿真效果圖 13 2FSK 解調單元電路的設計 鎖相環(huán)通常由鑒相器（ PD）、環(huán)路濾波器（ LF）和壓控振蕩器（ VCO）三部分組成， 該文 鎖相環(huán) 解調 原理框圖如圖 所示。壓控振蕩器的電路圖如圖 所示： 圖 15 4）抽樣判決電路（ LM311） 工作原理： LM311是當 2腳電壓高于 3腳電壓時輸出高電平， 反之則輸出低電平。 該文 主要介紹 2PSK的調制與解調。 分別表示二進制數(shù)字基帶信號的 1 和 0。 18 壓 控 振 蕩 器抽 樣 判 決模 擬 乘 法 器 低 通 濾 波 器調 制 信 號基 帶 信 號定 時 脈 沖 圖 2PSK 解調原理框圖 2PSK 調制與解調電路的設計與仿真 2PSK 調制電路采用鍵控法調制，而解調電路的設計是采用鎖相環(huán)進行解調， 2PSK信號通過鎖相環(huán)最終解調出數(shù)字基帶信號。（ 2）數(shù)字鍵控法：用開關電路控制輸出調制信號，當開關接載波就有信號輸出，當開關接地就沒信號輸出，其電路如圖 所示 。 2ASK 基于 Multisim仿真的調制解調電路的整體電路設計圖如圖 所示： 21 圖 2ASK調制解調電路圖 圖 2ASK 調制解調仿真圖 22 解調結果分析 由于在解調 2ASK、