高頻電子線路課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告--2fsk調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-17 13:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 這對(duì)新器件的補(bǔ)充十分有利。multisim10的虛擬測試儀器種類齊全，有一般實(shí)驗(yàn)用的通用儀器，如萬用表、信號(hào)發(fā)生器、雙通道示波器、直流、交流電源；還有一般實(shí)驗(yàn)室少有或沒有的儀器，如波特圖示儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真度測試儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。Multisim10具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能。Multisim（電子工作平臺(tái)）軟件，是一種在電子技術(shù)界廣為應(yīng)用的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件，被譽(yù)為計(jì)算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室。其特點(diǎn)是圖形界面操作，易學(xué)、易用，快捷、方便，真實(shí)、準(zhǔn)確，使用Multisim可實(shí)現(xiàn)大部分硬件電路實(shí)驗(yàn)的功能。最突出的特點(diǎn)是用戶界面友好，各類器件和集成芯片豐富，尤其是其直觀的虛擬儀表是Multisim軟件的一大特色。它采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選取。三、方案設(shè)計(jì)與論證頻移鍵控是利用載波的頻率來傳遞數(shù)字信號(hào)，在2FSK中，載波的頻率隨著二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化，頻移鍵控是利用載波的頻移變化來傳遞數(shù)字信息的。在2FSK中，載波的頻率隨基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化。故其表達(dá)式為：典型波形如下圖所示。由圖可見。2FSK信號(hào)可以看作兩個(gè)不同載頻的ASK信號(hào)的疊加。因此2FSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式又可以寫成： 2FSK時(shí)間波形 調(diào)制方案設(shè)計(jì)與論證FSK信號(hào)的產(chǎn)生有兩種方法：直接調(diào)頻法和頻移鍵控法。直接調(diào)頻法是數(shù)字基帶信號(hào)直接奇偶內(nèi)閣制載波振蕩器的振蕩頻率。雖然方法簡單，但頻率穩(wěn)定度不高，同時(shí)轉(zhuǎn)移速度不能太高。頻移鍵控法有兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器。數(shù)字基帶信號(hào)控制開關(guān)，選擇不同頻率的高頻振蕩信號(hào)，從而產(chǎn)生FSK調(diào)制。本實(shí)驗(yàn)采用鍵控法產(chǎn)生2FSK信號(hào)，用一個(gè)受基帶脈沖控制的開關(guān)電路去選擇兩個(gè)獨(dú)立頻率源的振蕩作為輸出，就2FSK調(diào)制就是使用兩個(gè)不同的頻率的載波信號(hào)來傳輸一個(gè)二進(jìn)制信息序列?？梢杂枚M(jìn)制“1”來對(duì)應(yīng)于載頻f1，而“0”用來對(duì)應(yīng)于另一相載頻w2的已調(diào)波形，而這個(gè)可以用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立的頻率源wf2進(jìn)行選擇通。如下原理圖： 鍵控法原理框圖 解調(diào)方案設(shè)計(jì)與論證 2FSK信號(hào)的方式除了有過零檢測法、包絡(luò)檢波法還可以用鎖相環(huán)電路來完成解調(diào)。下面將對(duì)這幾鐘方法進(jìn)行介紹和比較： 包絡(luò)檢波法由于一路2FSK信號(hào)可視為兩路2ASK信號(hào)，所以，2FSK信號(hào)也可以采用包絡(luò)檢波解調(diào)。性能分析模型如下所示: 包絡(luò)檢波法模型圖與同步檢測法解調(diào)相同，接收端上下支路兩個(gè)帶通濾波器的輸出波形和分別表示為下式:經(jīng)過調(diào)制后的2FSK數(shù)字信號(hào)通過兩個(gè)頻率不同的帶通濾波器ff2濾出不需要的信號(hào)，然后再將這兩種經(jīng)過濾波的信號(hào)分別通過包絡(luò)檢波器檢波，最后將兩種信號(hào)同時(shí)輸入到抽樣判決器同時(shí)外加抽樣脈沖，最后解調(diào)出來的信號(hào)就是調(diào)制前的輸入信號(hào)。過零檢測法 單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)經(jīng)過零點(diǎn)的次數(shù)多少，可以用來衡量頻率的高低。數(shù)字調(diào)頻波的過零點(diǎn)數(shù)隨不同載頻而異，故檢出過零點(diǎn)數(shù)可以得到關(guān)于頻率的差異，這就是過零檢測法的基本思想。過零檢測法方框圖及各點(diǎn)波形如圖4所示。2FSK輸入信號(hào)經(jīng)放大限幅后產(chǎn)生矩形脈沖序列，經(jīng)微分及全波整流形成與頻率變化相應(yīng)的尖脈沖序列，這個(gè)序列就代表著調(diào)頻波的過零點(diǎn)。尖脈沖觸發(fā)一寬脈沖發(fā)生器，變換成具有一定寬度的矩形波，該矩形波的直流分量便代表著信號(hào)的頻率，脈沖越密，直流分量越大，反映著輸入信號(hào)的頻率越高。經(jīng)低通濾波器就可得到脈沖波的直流分量。這樣就完成了頻率－幅度變換，從而再根據(jù)直流分量幅度上的區(qū)別還原出數(shù)字信號(hào)“1”和“0”。 過零檢測法方框圖及各點(diǎn)波形圖鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路，簡稱鎖相環(huán)（PLL）。鎖相環(huán)的特點(diǎn)是：利用外部輸入的參考信號(hào)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)的頻率和相位。鎖相解調(diào)框圖如下所示：PDLFVCO調(diào)頻波調(diào)制信號(hào)
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