【正文】 乘風(fēng)破浪會有時，直掛云帆濟(jì)滄海，他們永遠(yuǎn)是我高歌猛進(jìn)的力量之源。入學(xué)以來，各位老師一直以來的辛勤工作和教誨使我能順利地度過這難忘的四年，使我在綜合素質(zhì)提高、專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)和實踐工作能力等各方面受益匪淺。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 24 頁 致 謝此次畢業(yè)設(shè)計為期近兩個月，每個階段的工作都得到了指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，她的敬業(yè)精神，諄諄教導(dǎo)都給我留下了深刻的印象，老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，為我營造了一種良好的精神氛圍。仿真的運用提高了電路設(shè)計的可靠性和合理性，也減少了搭試電路時可能出現(xiàn)的問題，這一方法可廣泛應(yīng)用于數(shù)字傳輸系統(tǒng)的研究中。主要提供 2FSK 的載波和信碼的定時信號，本設(shè)計使用集成電路（555）構(gòu)成多諧振蕩器，產(chǎn)生的振蕩頻率為 11800Hz 載波，其電路如圖 所示。兩個緩沖放大器用于隔離波形發(fā)生電路和負(fù)載，使三角波和矩形波輸出端的輸出電阻足夠低，以增強(qiáng)帶負(fù)載能力；三角波變正弦波電路用于獲得正弦波電壓。此電路復(fù)雜，調(diào)試時有點困難且產(chǎn)生波形的頻率不好把握。IC1 積分器輸出三角波 V01，當(dāng)其值超過 2/3VDD 時，555 的 3 腳輸出低電平，使 KK3 、K4 斷開，而 K2 接通；當(dāng)積分電壓 V01 降至 1/3VDD 時，K2 斷開，K1 、KK4 接通。方案三：采用由運算放大器 AA2，基本 RS 觸發(fā)器 FF反向器F放電晶體管 VT分壓電阻 R1～R3 構(gòu)成的 555 集成塊來構(gòu)成一個函數(shù)信號發(fā)生器。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 16 頁 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 17 頁 4 FSK 調(diào)制器的電路設(shè)計與分析 計算模型及主要分析思路 方波產(chǎn)生電路方案論證方案一：采用由積分器，施密特觸發(fā)器，四模擬電子開關(guān)和反相放大器等組成的可產(chǎn)生四種波形的多波形發(fā)生器。執(zhí)行菜單命令 Auto Routing/All，并在彈出的窗口中單擊 Route All 按鈕，程序即對電路印刷板進(jìn)行自動布線。若出現(xiàn)錯誤，必須更改錯誤。執(zhí)行菜單 Design/Options，在“Singal Lager”中選擇 Bottom Lager，把電路板定義為單面板。應(yīng)用 PROTEL 99SE 設(shè)計印刷電路板的過程如下：(1)啟動印刷電路板設(shè)計服務(wù)器執(zhí)行菜單 File/New 命令，從框中選擇 PCB 設(shè)計服務(wù)器（ PCB Document）圖標(biāo)，建立 PCB 設(shè)計文檔。 用 PROTEL 99SE 軟件進(jìn)行電路設(shè)計的基本步驟設(shè)計電路原理圖電路原理圖的設(shè)計是整個電路設(shè)計的基礎(chǔ)，因此電路原理圖要設(shè)計好，以免影響后面的設(shè)計工作?？赏瑫r顯示多個波形，也可單獨顯示某個波形；對波形進(jìn)行多次局部放大，也可將兩個波形放置與同一個單元格內(nèi)進(jìn)行顯示并分析比較兩者的差別。友好的操作界面(1)無需手工編寫電路網(wǎng)表文件。 PROTEL 99SE 軟件在仿真方面的特點PROTEL 99SE 提供了高級數(shù)模器件混合仿真器，它可以精確地仿真各種器件構(gòu)成的電路，在仿真方面的特點有：強(qiáng)大的分析功能用戶可以根據(jù) PROTEL 99SE 電路仿真器提供的功能，分析設(shè)計電路的各個方面的性能，如電路的交直流特性，溫度漂移，噪聲，失真，容差，最壞情況等特性。(3)對電路印刷版設(shè)計時的自動布局采用不同的兩種布局方式，即組群式和基于統(tǒng)計方式，新增加了自動布局規(guī)則設(shè)計功能；增強(qiáng)的交互式布局和布線模式。(4)可編程邏輯設(shè)計系統(tǒng)可編程邏輯設(shè)計系統(tǒng)是基于 CUPL 的集成于原理圖設(shè)計系統(tǒng)的 PLD 設(shè)計系統(tǒng)。這部分包括用于設(shè)計原理圖的原理圖編輯器 Sch 以及用于修改生成零件的零件庫編輯器 SCHLib。我所應(yīng)用的 PROTEL 99SE 是 Protel 公司推出的最新版本應(yīng)用于電路原理圖設(shè)計，電路板設(shè)計等，是EDA 行業(yè)的主流產(chǎn)品。 圖 過零檢測法原理框圖 差分檢測法差分檢波法基于輸入信號與其延遲 τ 的信號相比較，信道上的失真將同時影響相鄰信號，故不影響最終鑒頻結(jié)果。2FSK 輸入信號經(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，這個序列就代表著調(diào)頻波的過零點。圖中兩個帶通濾波器的作用同于包絡(luò)檢波法，起分路作用。 FSK 信號的解調(diào)數(shù)字調(diào)頻信號的解調(diào)方法很多，如鑒頻法、相干檢測法、包絡(luò)檢波法、過零檢測法、差分檢測法等。把取值為“0”的游程稱為“0”游程，取值為“1”的游程為“1”游程。圖 n=7 的反饋移位寄存器的結(jié)構(gòu)模型輸出1 2 3 4 5 6 7黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 8 頁 M 序列的性質(zhì)均衡性m 序列在一個周期內(nèi)“1”和“0”的個數(shù)基本相等。表中給出的是八進(jìn)制數(shù)值，經(jīng)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)值后，可求出相應(yīng)的反饋系數(shù)。因此這個 N 階移位寄存器的反饋函數(shù)為： ()12(,.)1niFxcx??特征多項式是： ()??012f .i nccx?? 特征多項式中的 Xi(i=0,1,2...n)與移位寄存器的第 i 個觸發(fā)器相對應(yīng)。如果移位寄存器的反饋函數(shù)和初始狀態(tài)不同，那么可得到不同的移位寄存器序列。m 序列是由帶線形反饋的移存器產(chǎn)生的周期最長的一種序列。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 6 頁 通常產(chǎn)生偽隨機(jī)序列的電路為一反饋移存器。由于它具有隨機(jī)噪聲的優(yōu)點，又避免了它的缺點，因此獲得了日益廣泛的應(yīng)用。另外，為了實現(xiàn)高可靠的保密通信，也希望利用隨機(jī)噪聲。其調(diào)制電路的組成框圖如圖 所示。則 2FSK 信號可表示為： ()其中，我們在分析中假設(shè) 為單個矩形脈沖序列，其表達(dá)式為： ()相位不連續(xù)的 2FSK 信號可以看成是兩個 2ASK 調(diào)幅信號之和。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 3 頁 2 FSK 調(diào)制器的技術(shù)分析 2FSK 信號的時域表達(dá)式在二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）中，當(dāng)傳送“1” 碼時對應(yīng)于載波頻率 ，傳送“0”碼時對應(yīng)于載波頻率 。在此基礎(chǔ)上，說明了 FSK 的主要設(shè)備及其簡單應(yīng)用。 經(jīng)過大量收集資料，應(yīng)用 protel99 軟件設(shè)計出硬件電路原理圖，分析電路，并應(yīng)用 protel99 軟件對其進(jìn)行仿真，分析系統(tǒng)性能。使用單一低電源電壓的系統(tǒng)，如手機(jī)、PDA、3G 無線終端等大量的可攜設(shè)備，其較長工作周期、無持續(xù)供電電源等因素，也迫切需要進(jìn)行低功耗低電的設(shè)計。2FSK 調(diào)制解調(diào)方式的另外一個前景廣闊的應(yīng)用黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 2 頁 領(lǐng)域是在醫(yī)學(xué)植入微電子器件領(lǐng)域。藍(lán)牙(Bluetooth) 是應(yīng)用FSK 調(diào)制解調(diào)的一個重要領(lǐng)域之一。二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）也在電力線載波通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，還適用新型鐵路信號安全設(shè)備的研制開發(fā)。數(shù)字調(diào)制同時也是時分復(fù)用的基本技術(shù)，其中FSK 是利用數(shù)字信號去調(diào)制載波的頻率，是信息傳輸較早的一種傳輸方式， 2FSK 在通信系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。調(diào)制信號為二進(jìn)制信號的調(diào)制稱為二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制，二進(jìn)制調(diào)制又分為二進(jìn)制幅移鍵控（2ASK）、二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK ）、二進(jìn)制相移鍵控（ 2PSK）和差分二進(jìn)制相移鍵控（2DPSK）等多種基本的類型，本課題主要是數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控（FSK）。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 I 頁 基于 protel99 的 2FSK 調(diào)制器的設(shè)計與仿真摘 要隨著社會的不斷發(fā)展,通信對我們來說越來越顯的重要，對于通信技術(shù)來講,通信的質(zhì)量也就顯的非常的關(guān)鍵。同時利用 PROTEL 軟件實現(xiàn)對 FSK 調(diào)制系統(tǒng)的仿真，從而通過運用模擬的視覺化的手段來實現(xiàn)達(dá)到調(diào)制的目的。了解 2FSK 調(diào)制的基本理論，分析設(shè)計一個完整的 2FSK 發(fā)送系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析與設(shè)計，以此提高自己的分析材料、解決問題和設(shè)計產(chǎn)品的能力。2FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)應(yīng)用廣泛，尤其是在數(shù)據(jù)率較低、數(shù)量比較小、短距離傳輸?shù)臒o線通信領(lǐng)域。藍(lán)牙可替代短距離線纜，實現(xiàn)在移動電話、便攜式電腦和其他電子裝置間的無縫線連接?，F(xiàn)在，越來越多的病人已經(jīng)受益于可植入微電子器件的先進(jìn)技術(shù)，尤其是在藥物或者物理手段不起作用的疾病和身體缺陷治療方面。而數(shù)字 FSK 正適用于這些低電壓系統(tǒng)，且更容易和其它模擬部分一起被集成到單片芯片中。 論文構(gòu)成及研究內(nèi)容本文的結(jié)構(gòu)如下：首先介紹了 FSK 技術(shù)及調(diào)制發(fā)展背景及現(xiàn)狀。最后并得出了一些研究意義。即見式 所示。 2FSK 信號的波形2FSK 信號波形可看作兩個 2ASK 信號波形的合成。由圖可以