【正文】 第 1 章 緒論 ............................................................. 1 研究背景 ......................................................... 1 研究現(xiàn)狀 ......................................................... 1 研究內(nèi)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(diào)制解調(diào)電路設(shè)計 ................................................. 8 2FSK 調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計 ........................................... 8 2FSK 調(diào)制電路設(shè)計原理 ..................................... 8 2FSK 調(diào)制單元電路的設(shè)計 ................................... 9 2FSK 解調(diào)單元電路的設(shè)計 .................................. 13 2FSK 解調(diào)電路的整體設(shè)計 .................................. 15 2PSK 調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計 .......................................... 17 2PSK 調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計原理 ................................ 17 2PSK 調(diào)制與解調(diào)電路的設(shè)計與仿真 .......................... 18 2ASK 調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計 ......................................... 19 2ASK 調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計原理 ............................... 19 2ASK 調(diào)制與解調(diào)電路的設(shè)計與仿真 ......................... 20 解調(diào)結(jié)果分析 ................................................... 22 總結(jié) .................................................................... 24 參考文獻 ................................................................ 25 附錄： (外文翻譯 ) ........................................................ 26 致謝 .................................................................... 50 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒論 研究背景 實現(xiàn)調(diào)頻波解調(diào)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(shù)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) 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(zhuǎn)換成電壓信號輸出，該信號經(jīng)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 。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。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。 該文主要建立了 2ASK、 2FSK、 2PSK 的調(diào)制 解調(diào) 電路 。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 第 2 章 基本原理 Multisim 介紹 隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品已與計算機緊密相連，電子產(chǎn)品的智能化日益完善，電路的集成度越來越高，而產(chǎn)品的更新周期卻越來越短。 其元器件庫提供數(shù)千種電路元器件供實驗選用 ， 同時也可以新建或擴充已有的元器件庫 ， 而且建庫所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊中查到 ， 因此可以很方便地在工程設(shè)計中使用。 Multisim10 是一個電路原理設(shè)計、電路功能測試的虛擬仿真軟件，該軟件為電子工程師提供了一個電路設(shè)計與仿真平臺，不僅與國際著名的模擬電路仿真軟件 spice 兼容，而且具有較強的 VHDL 和 Verilog 設(shè)計與仿真功能。鎖相環(huán)的特點是：利用外部輸入的參考信號控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號的頻率和相位。即 ()cUt為： 1( ) s in {[ ( ) ] [ ( ) ] }2c m o m i i o oU t K U U t t t t? ? ? ?? ? ? ? （ 26） sin {[ ] [ ( ) ( ) ] }d m i o i oU t t t t? ? ? ?? ? ? ? （ 27） 式中的 ω i為輸入信號的瞬時振蕩角頻率， ()i t? 和 ()ot? 分別為輸入信號和輸出信號的瞬時位相，根據(jù)相量的關(guān)系可得瞬時頻率和瞬時位相的關(guān)系為： 即 ( ) ( ) dot t dt? ? ???? （ 29） 則，瞬時相位差 θ d 為 [ ] ( ) ( )d i o i ot t t t? ? ? ? ?? ? ? ? （ 210） ()() dtt dt?? ? ） （ 211） 對兩邊求微分，可得頻差的關(guān)系式為 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 ( ) [ ( ) ( ) ]d i o i od d t t d t td t d t d t? ? ? ? ????? （ 212） 上式等于零，說明鎖相環(huán)進入相位鎖定的狀態(tài)，此時輸出和輸入信號的頻率和相位保持恒定不變的狀態(tài)， ()cUt為恒定值。其優(yōu)點是調(diào)制方便，設(shè)備簡單，得出的是 2FSK 信號，相位連續(xù)。當控制端加高電平時，開關(guān)導(dǎo)通；當控制端加低電平時開關(guān)截止。 兩路載頻分別經(jīng)射隨、 LC 選頻、射隨再送至模擬開關(guān)。 2FSK 基于 Multisim仿真的解調(diào)電路的整體電路設(shè)計圖如圖 所示： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 圖 2FSK的 Multisim的解調(diào)仿真電路 圖 2FSK的 Multisim解調(diào)電路的仿真 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 2PSK 調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計 2PSK 調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計原理 PSK 分為二進制相位鍵控（ 2PSK）和多進制相位鍵控（ MPSK）。 碼 型 變換乘 法 器()st2 ()p s ketc o s c t?雙 極 性不 歸 零 圖 模擬調(diào)頻法 2 ()p s ketc o sc t?0?0180移 相 ()st開 關(guān) 電 路 圖 鍵控法 2PSK 信號的解調(diào)通常都是采用相干解調(diào) , 該文的 解調(diào)器原理圖如圖 與2FSK 解調(diào)原理相同 。該文的2ASK 解調(diào)原理框圖 ： 壓 控 振 蕩 器抽 樣 判 決模 擬 乘 法 器 低 通 濾 波 器調(diào) 制 信 號基 帶 信 號定 時 脈 沖 圖 2ASK 解調(diào)原理框圖 2ASK 調(diào)制與解調(diào)電路的設(shè)計與仿真 2ASK 調(diào)制 電路采用鍵控法調(diào)制，而解調(diào)電路的設(shè)計是采用鎖相環(huán)進行解調(diào)， 2ASK信號通過鎖相環(huán)最終解調(diào)出數(shù)字基帶信號。我首先查閱了大量的書本資料，接著又上網(wǎng)搜集了許多有用信息，有時候為了找到一個合適的電路而苦惱，有時候又為取得一點成功而由衷的高興。m I3T are able to manage the integration at a reasonable cost. A typical application diagram of a real mixedsignal SoC is shown in Figure . Basically, the chip integrates the system functionality from the sensor to the actuator, going through some digital processing. Conventional mixedsignal technology allows analog control and signal processing functions such as amplifiers, analogtodigital converters (ADCs) and filters to be bined with digital functionality such as microcontrollers, memory, timers and logic control functions on a single, customized chip. All signals that process an algorithm or arithmetic calculation are digital, so conversion of analog to digital signals is mandatory when submitting data for parison or processing by via a microcontroller, while conversion from digital output signals to analog highvoltage signals is required to drive an actuator or a load. The most recent mixedsignal technology AMIS developed, significantly simplifies the implementation of such driver functionality by allowing much higher voltage functionality to be integrated into an IC alongside the relatively low voltages required for conventional mixedsignal functions. This highvoltage mixedsignal technology is particularly relevant to automotive electronics applications where higher voltage outputs — to drive a motor or actuate a relay — need to be bined with analog signal conditioning functions and plex digital processing. A growing trend in mixedsignal circuit design is to add some type of central processing circuit to the analog circuits. For many applications the suitable choice of processing intelligence is an 8bit microcontroller core such as an 8051 or 6502. 8 bits remains the most popular choice as this type of SoC is not intended to replace plex highend central microcontrollers but more decentralized or slave applications such as sensor conditioning circuitry with local (as close to the sensor as possible) simple intelligence to control relays or motors. An automotive