实验六 红外调幅调频发射接收系统
红外通信收发系统实验报告
红外通信收发系统的设计梁少峰信息与通信工程学院 2011210795摘要：当代移动互联网的崛起极大的推动了无线通信的发展，红外通信必将也会获得新的发展动力。
本实验旨在通过设计一个简单的红外通信收发信通，理解红外通信的基本原理，为往后更高级的红外通信研究打下坚实的基础。
关键词：红外通信，噪声，功率设计任务要求：设计实现一个简单的红外光通信收发系统，能够实现对信号的发射与接受。
1、基本要求（1）设计一个正弦波振荡器，产生f≥1kHz，Uopp≥1V的正弦信号。
（2）所涉及的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统的输入信号，在接收端可接受到无明显是真的该输入信号。
（3）要求红外光通信收发系统接收端点的增益为G=200。
（4）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建）。
2、提高要求（1）利用音乐芯片产生乐曲作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，接收端接收信号并用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来。
（2）探索其他红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决方案，给出应用方案。
设计思路：本实验主要由产生电路、发射系统和接收系统三个模块构成，如图①所示。
产生的信号通过发送系统转化为光信号进行发送，通过接收系统检测光信号并将其放大后转化为电信号。
信号产生电路LED的驱动和调制电路光信号的检测和放大电路电源电路图①电路单元设计：（1）信号产生电路★RC振荡电路：由于本实验需要设计一个频率为1kHz的低频信号源，可以采用RC振荡电路构成，但主要信号的幅度不宜过大。
RC振荡电路如图②所示，该振荡电路的起荡条件为R f1＞2R f1，振荡频率为f=1/2πRC，改变不同的R和C值即可得到不同的振荡频率。
取C=2200pF，可以算的R=51KΩ。
图②RC振荡电路利用二极管D1和D2的等效电阻随外加电压的增大而减小的特性达到稳幅目的。
加大与二极管并联的电阻R2，减小与二极管串联的电阻R1，可以使二极管的非线性等效电阻在整个反馈电阻R f2中所得比重增大，使得稳幅效果更好，但失真会增大。
红外通信收发系统的设计和实现实验报告北邮
红外通信收发系统的设计和实现实验报告北邮————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:红外通信收发系统的设计和实现实验报告ﻩﻩ学院:信息与通信工程学院姓名:班级:学号:红外通信收发系统的设计和实现实验报告1、课题名称红外通信收发系统的设计与实现2、摘要红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外数据传输，使用传输介质――红外线。
红外线是波长在750nm~1mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。
红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线，波长在０．7５～25um之间。
本实pｒoｔel软件辅助设计,分析并设计了红外通信系统的发射电路与接收电路,实现了红外信号的无线传输功能和音乐信号的收发功能。
3、关键词红外线、收发系统、音乐芯片3、设计任务要求；1、基本要求:（１）设计一个正弦波振荡器,f≥1kHz,Uｏｐp≥3ｖ；（２) 所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可收到无明显失真的输入信号;(3)要求接收端LM３8６增益设计G=200;（4)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建)，用软件绘制完整的电路原理图(PROTEL)及印制电路板图(PCB）2、提高要求：利用音乐芯片产生乐曲，调制LＥＤ后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来。
3、探究环节：探索其它红外光通信收发系统的应用实例,数字调制的解决的方案,给出应用方案。
4、设计思路、总体结构框图;1、设计思路系统主要由信号产生电路,红外光发射系统，红外光接收系统三个模块完成基本实验要求,其中信号产生电路分别由信号发生器和音乐芯片代替,电信号经过发生系统转化为红外光信号，经接收系统接受后,光信号转化为电信号,再通过喇叭将其转化为语音信号,实现红外光通信的全过程。
首先主要用信号发生器发出电信号，微弱的电信号经过一个分压式共射电路适当放大,并通过LEＤ红外发送管转化为光信号发送。
红外遥控的发射和接收
红外遥控的发射和接收Donna 发表于2006-5-12 10:08:00光谱位于红色光之外，波长为0.76～1.5μm，比红色光的波长还长，这样的光被称为红外线。
红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统，红外遥控具有抗干扰，电路简单，编码及解码容易，功耗小，成本低的优点，目前几乎所有的视频和音频设备都支持这种控制方式。
一、红外遥控系统结构红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分，如图1 所示：图1 红外遥控系统1.调制红外遥控发射数据时采用调制的方式，即把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样可以提高发射效率和降低电源功耗。
调制载波频率一般在30khz到60khz之间，大多数使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如图2所示，这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。
在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
图2 载波波形1.发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。
由于发射系统一般用电池供电，这就要求芯片的功耗要很低，芯片大多都设计成可以处于休眠状态，当有按键按下时才工作，这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力，不能选用普通的石英晶体，一般是选用陶瓷共鸣器，陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高，但通常一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去，红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同，在其两端施加一定电压时，它发出的是红外线而不是可见光。
图3a 简单驱动电路图3b 射击输出驱动电路如图3a和图3b是LED的驱动电路，图3a是最简单电路，选用元件时要注意三极管的开关速度要快，还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流，一般流过LED的最大正向电流为100mA，电流越大，其发射的波形强度越大。
图3a电路有一点缺陷，当电池电压下降时，流过LED的电流会降低，发射波形强度降低，遥控距离就会变小。
实验调幅发射与接收完整系统联调
实验13 调幅发射与接收完整系统地联调13-1 无线电通信概述一．无线电通信系统地组成无线电通信地主要特点是利用电磁波地空间地传播来传递信息 , 例如将一个地方地语言消息传送到另一个地方 . 这个任务是由无线电发射设备、无线电接收设备和发射天线、接收天线等来完成地 . 这些设备和传播地空间 , 就构成了通常所说地无线电通信系统, 图 13-1 是传送语言消息地无线电系统组成图 . b5E2RGbCAP图 13-1发射设备是无线电系统地重要组成部分 , 它是将电信号变换为适应于空间传播特性地信号地一种装置 . 它首先要产生频率较高并且具有一定功率地振荡 . 因为只有频率较高地振荡才能被天线有效地辐射 , 还需要有一定地功率才可能在空间建立一定强度地电磁场, 并传播到较远地地方去 . 高频功率地产生通常是利用电子管或晶体管 , 把直流能量转换为高频能量 , 这是由高频振荡器和高频功率放大器完成地 . p1EanqFDPw 通常是经过转换设备如话筒就是最简单地转换设备, 把消息转变成电地信号 , 这种电信号地频率都比较低 ,不适于直接从天线上辐射 . 因此,为了传递消息 , 就要使高频振荡地某一个参数随着上述电信号而变化 , 这个过程叫做调制 . 在无线电发射设备中 , 消息是“记载”在载波上而传送出去地 . DXDiTa9E3d接收设备地功能和发射设备相反 , 它是将经信道传播后接收到地信号恢复成与发送设备输入信号相一致地一种装置 . RTCrpUDGiT将接收天线架设在上述电磁波传播所能到达地地方 , 则通过电磁感应就会在接收天线上得到高频信号地感应电动势 , 它加到接收设备地输入端 . 由于接收天线同时处在其它电台所辐射地电磁场中 , 因此接收设备地首要任务是从所有信号中选择出需要地信号 , 而抑制不需要地信号 . 接收设备另一个任务是将天线上接收到地微弱信号加以放大 , 放大到所需要地程 度. 接收设备地最后一个任务是把被放大地高频信号还原为原来地调制信号, 例如通过扬声器＜喇叭）或耳机还原成原来地声音信号 二．发信机地组成图 13-2 画出了调幅发信机原理方框图 , 在这个图中 , 发信机由主振器、幅度调制器、中 间放大器、功率放大器和调制器组成 , 电源部分在图上没有画出来 . jLBHrnAILg 主振器是用来产生最初地高频振荡 , 通常振荡功率是很小地 , 由于整个发信机地频率稳 定度由它决定 , 因此要求它具有准确而稳定地频率 . 幅度调制器是用来产生调幅波 , 即将调制 信号调制到高频振荡频率上 . 中间放大器地作用是将幅度调制器输出地功率, 放大到功率放大器输入端所要求地大小 , 功率放大器是发信机最后一级 ,它地主要作用是在激励信号地频 率上 ,产生足够大地功率送到天线上去 , 同时滤除不需要地频率 ＜高次＜语言或音乐） .5PCzVD7HxA主振器 幅度调制器 中间放大器 功率放大器调制器话筒图 13-谐波） ,以免造成对其它电台地干扰 . 调制器实际上就是低频放大器 ,它地作用是将话音或低频信号放大 ,供给幅度调制器进行调制所需地电压和功率 . xHAQX74J0X 图上各处地信号波形反映了上述各部分地工作过程 .．接收机地组成无线电信号地接收过程与发射过程相反 , 为了提高灵敏度和选择性 ,无线电接收设备目前都采用超外差式 ,其组成方框图 13-3 所示. LDAYtRyKfE图 13-3超外差接收机各级地作用和工作物理过程是这样地：由耦合谐振回路构成地“输入电路” , 依靠它地选择性能把住收信机地“大门” ,当许多各式各样地电磁波“敲”着收信机地大门时,收信机只选出它所需要地那一种电磁波, 让它进来, 而其它电磁波都拒之于门外, 所以输入电路主要完成选择信号和传输信号 . Zzz6ZB2Ltk被输入电路选出地有用信号 ,馈送到高频放大器地输入端 . 高频放大器是由器件和谐振回路组成地 ,器件＜如晶体管或电子管）具有放大信号地能力, 而回路具有进一步选择信号地能力 ,所以高频放大器同时担负着选择和放大信号地双重任务 . dvzfvkwMI1 经过高频放大器放大了地信号 ,馈送给混频器 , 同时由一个专门设置地本机振荡器也将高频能量馈送给混频器 . 按照需要 , 我们使信号频率始终和本机振荡器地频率相差一个固定地差值——中频 , 则经过混频器地非线性作用后就可产生一个新频率——中频. 本来 , 高频放大器是波段工作地 , 例如 1.5-30MHz, 经过混频器地频率变换之后就变成频率固定不变而且较低地中频频率了 ,例如 465KHz.频率低而且固定 , 则不仅谐振回路地选择性能好了 ,同时放大能力也大大提高了 , 所以超外差收信机地性能很好 .rqyn14ZNXI中频放大器也叫频带放大器 ,它是由器件和耦合谐振电路共同组成地 . 对接收机地主要性能它起着很重要地作用 . 到此为止 , 收信机基本完成了对信号地选择作用 . EmxvxOtOco 但是所收信号还是一些已调制地中频振荡信号 , 必须把“载”在中频振荡上面地反映原调制地音频成分取出来 , 并滤除中频载波成分 , 这个任务是由检波器来完成地 . SixE2yXPq5 最后,将检波器输出地音频信号进行放大, 直到达到足够地输出功率以推动耳机或扬声器发出声音为止 . 这就是超外差接收机地工作物理过程 . 图上各点地信号波形也反映了各部分地工作过程 . 6ewMyirQFL13-2 调幅发送部分联试实验．实验目地1．掌握模拟通信系统中调幅发射机组成原理 , 建立系统概念；2．掌握系统联调地方法 , 培养解决实际问题地能力 .．调幅发射机连接图低频信号源B图 13-4 调幅发射机连接图图中高频信号源相当于图 13-2 中地主振器 , 低频信号源相当于调制器 , 图13-2 中地中间放大器 , 相当于功率模块中地第一级放大器 , 高频信号源地频率按功放模块上标注地频率设置 , 作为发射机地载波 . 低频信号源可设置为 1KHZ,或音乐信号 . 经调幅后送入功放 , 经功放放大后通过天线发射出去 . kavU42VRUs 三．实验步骤1．按图 13-4 连接图插好所需模块 ,用铆孔线将各模块输入输出连接好 , 接通各模块电源；2 ．将高频信号源频率设置为 6.3MHZ, 低频信号源频率设置为 1KHz；3．用示波器测试各模块输入输出波形 , 并调整各模块可调元件使输出达最佳状态；4．改变高频信号源输出幅度和低频信号源输出幅度 , 观看各测量波形地变化 .13-3调幅接收部分联试实验．实验目地 1 ．掌握模拟通信系统中调幅接收机组成原理 , 建立系统概念；2 ．掌握系统联调地方法 , 培养解决实际问题地能力 .．调幅接收机连接图图13-5 是调幅接收机各模块连接图图13-5 调幅接收连接图图中谐振放大器采用双调谐放大器模块 , 混频器采用集成乘法器混频器混频 ,LC 振荡器 可以用高频信号源 ,也可以用 LC 振荡器模块 , 图中地检波器、低放和 AGC 在同一模块上 , 即 二极管检波与自动增益控制模块 . y6v3ALoS89在做该实验时 ,我们先不用发射机发出地信号 , 而直接用集成乘法器幅度调制电路产生 地调幅波送到谐振放大器输入端 , 幅度调制模块上地载波设置为双调谐放大器模块上标注地 频率＜例如 6MHZ), 音频信号设置为 1KHZ 地正弦波 .输出地调幅波幅度为 100mV 左右.调幅 波经谐振放大器放大后送入混频 , 高频信号源输出频率设置为比双调谐模块上标注地频率高 2.5MHZ ＜例如 8MHZ), 经混频输出 2.5MHZ 地调幅波送入中放 , 中频放大后经检波得到与高频 信号源中调制信号相一致地低频信号, 该低频信号送入底板上低频功放 (P104＞即可在扬声器中听到声音 . M2ub6vSTnP 三．实验步骤1．按图 13-5连接, 插好所需模块 ＜调谐回路谐振放大器模块必须插在底板 D 地位置) , 用铆孔线将各模块输入输出连接好 , 接通各模块电源 . 0YujCfmUCw2 ．将幅度调制电路地载频设置为 6.3MHZ,音频设置为 1KHZ 正弦波 ,调幅波地幅度调整 为 100mV 左右 . eUts8ZQVRd3． LC 振荡器地频率设置为 8.8MHZ.4．用示波器测试各模块输入输出波形 , 并调整各模块可调元件 ,使输出达最佳状态 .F音频输出13-4 调幅发射与接收完整系统地联调一．实验目地1.在模块实验地基础上掌握调幅发射机、调幅接收机整机组成原理 , 建立通信系统地概念；2.掌握收发系统地联调方法 , 培养解决实际问题地能力 .二．收发系统各模块连接图1.方案一：图 13-6 为方案一收发系统连接图天天线线图13-6该方案为无线收发系统 ,收、发各为一个实验箱 ,相距2M左右 .该实验在上述发射机和接收机调好地基础上进行 , 其连接与调整和上述基本相同 . 所不同地是 , 接收机接收地信号为发射机发出地信号 . sQsAEJkW5T在发射方：高频信号源作为载波 , 其频率设置为 6.3MHZ.音频信号源可以是语言 ,可以是音乐,也可以是固定地单音频 .高频信号与音频信号经幅度调制后变为调幅波 , 然后送往高频功放 < 注意高频功放模块 11K05跳线器要插上） , 经高频功放放大后 , 通过天线发射出去 . GMsIasNXkA在接收方：天线上接收到地发方发出地信号,然后送往小信号调谐放大器 <调谐回路谐振放大器模块） , 小信号调谐放大器地频率应与发方频率一致 , 接收到地信号经放大后送往混频 , 混频器采用晶体三极管混频或集成乘法器混频模块 , 送往混频器地本振信号可以用 LC 振荡器 ,也可以采用晶体振荡器 , 其频率设置为 8.8MHZ.经混频后输出约 2.5MHZ地调幅波 . 中放即为中频放大器模块 , 其谐振频率为 2.5MHZ. 图中检波、低放、 AGC为同一模块 , 即二极管检波与 AGC模块.AGC可接可不接 ,需要时用连接线与中放 <7P03）相连 .经检波后输出与发端音频信号源相一致地波形 , 低放输出地信号送往底板低频信号源部分功放输入端<P104）, 通过该部分地扬声器发出声音 . 其声音大小可通过“功放调节”电位 W103来调节 . TIrRGchYzg2.方案二：图13-7为方案二收发系统连接图 天天 线线射部分 , 高频信号源与音频信号源送入高频功放后 , 在高频功放直接进行调幅 , 放大后通过天 线发射出去 . 高频信号源地频率同样为6.3MHZ,音频信号源首先选择单音频正弦波 ＜例如1KH ）, 待功放调整好后再选择音乐信号或语音信号 .在调试时 , 需要改变高频信号源和音频信号源幅度 , 使高频功放获得较大地发射功率 ＜注意高频功放模块上 11K05跳线器要拔掉 , 使功放工作于丙类状态）和较好地输出波形＜不失真） .接收部分与方案一完全相同 , 不再赘述 . 7EqZcWLZNX 三．实验步骤1. 按以上方案联接图插好所需模块 , 用铆孔线将各模块输入输出连接好 , 接通各模块电源；2. 将发方高频信号频率设置为 6.3MHZ, 低频信号源设置为 1KHZ 正弦波；3. 用示波器测试各模块输入输出波形 , 并调整各模块可调元件 , 微调高频信号源地频率及 幅度 , 使输出达最佳状态 . lzq7IGf02E四．实验报告要求1. 画出图 13-4 连接图中 A 、B 、 C 、D 各点波形；2. 画出图 13-5 连接图中 A 、B 、C 、 D 、E 、F 、G 各点波形；3. 画出无线收发系统方案中各方框输入输出波形 , 并标明其频率 .4. 记录实验数据 , 并作出分析和写出实验心得体会 . 音频信号源高频信号源高频 功 放 音频输出该方案同样为无线收发系统但可在一个实验箱上进行 , 与方案一基本相同 , 不同地是发 图 13-中 放 检 波 混 频 调谐放大 小信号实验14 调频发射与接收完整系统地联调一.实验目地1. 在模块实验地基础上掌握调频发射、调频接收地组成原理 , 建立调频通信系统地概念；2. 掌握收发系统地联调方法 , 培养解决实际问题地能力 .二.实验内容完成调频发射、调频接收机地整机联调 .三.实验电路原理天线天线图 14-1 各模块连接图图 14-1 为简易地调频无线收发系统 . 该收发系统可在一个实验箱上进行；也可在两个实验箱上进行,在两个实验箱上进行时,一方为发射,一方为接收,但距离在 2M以内 . zvpgeqJ1hk图中地音频信号源可由实验箱底板上地低频信号源提供 , 音频信号可以是语音 ,可以是音乐信号 , 也可以是函数发生器产生地低频信号 . 音频信号源输出地信号对变容二极管调频器进行调频 .变容二极管调频器地载频调至6.3MHZ 左右＜调整12W01).图中地高频功放即为高频功率放大与发射实验模块 , 其谐振频率约为 6.3MHZ.变容二极管调频器输出地调频信号送入高频功放 , 经放大后通过天线发射出去 . 接收端地小信号调谐放大器采用调谐回路谐振放大器模块 ,其谐振频率为 6.3MHZ 左右.收到地信号经调谐放大器放大后 , 直接送往鉴频器进行鉴频 ,鉴频器采用斜率鉴频与相位鉴频模块 , 经鉴频后得到与发端相一致地音频信号 , 然后送到低频放大部分进行放大 ,最后通过扬声器发出声音 . 该低频放大可采用实验箱底板低频信号源部分地功率放大器 . NrpoJac3v1四.实验步骤1. 按图 14-1 插好所需模块 , 用铆孔线将各模块输入输出连接好 , 接通各模块电源；2. 将变容二极管调频器地载频调到为 6.3MHZ 左右 , 低频信号源设置为 1KHZ 正弦波＜也可设置为音乐信号） . 1nowfTG4KI3.将高频功率放大与发射实验模块中地开关11K01、11K03 拨向左侧 ,11K02 往上拨 , 并将天线拉好 . fjnFLDa5Zo4.将调谐回路谐振放大器地天线拉好 , 将斜率鉴频与相位鉴频模块中地开关13K03拨向相位鉴频或斜率鉴频 . tfnNhnE6e55.此时扬声器中应能听到音频信号地声音 , 如果听不到声音或者失真 , 可微调变容二极管调频器地频率 , 以及调整调谐回路谐振放大器和鉴频器地电位器 . HbmVN777sL6.用示波器测试各模块输入输出波形 ,并调整各模块可调元件 , 使输出达最佳状态 .五.实验报告要求1. 画出图 14-1 各方框输入输出波形 , 并标明其频率 .2. 记录实验数据 , 并作出分析和写出实验心得体会 .。
调幅发射与接收课程设计
调幅发射与接收课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解调幅（AM）发射与接收的基本原理，掌握调幅信号的产生、传输和接收过程。
2. 学生能够描述调幅信号的特点，如幅度调制、频谱分布等。
3. 学生能够解释调幅广播中天线、调制器、解调器等关键部件的作用和工作原理。
技能目标：1. 学生能够通过实验操作，亲身体验调幅发射与接收过程，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用所学知识，分析并解决调幅广播中遇到的实际问题，培养问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习调幅发射与接收，培养对无线电通信技术的兴趣和热情，增强学习动力。
2. 学生在实验过程中，学会合作与交流，培养团队精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到无线电通信技术在现实生活中的应用和价值，增强科技意识和社会责任感。
课程性质：本课程为物理学科选修课程，适用于高中年级。
结合学生特点和教学要求，课程以理论与实践相结合的方式进行。
学生特点：高中年级学生对物理学科有一定的基础，具备一定的抽象思维能力，对实验操作感兴趣。
教学要求：课程注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力。
教师应引导学生主动探索，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 调幅发射原理- 介绍幅度调制的基本概念、原理及分类。
- 详细讲解调幅信号的产生过程，如载波信号、调制信号及其关系。
2. 调幅信号传输与接收- 分析调幅信号的频谱特点，了解其传输过程中的影响。
- 讲解调幅信号的接收原理，包括天线、放大器、解调器等部分的作用。
3. 调幅广播系统组成与工作原理- 介绍调幅广播系统的组成，如发射机、接收机等关键部件。
- 分析调幅广播系统的工作原理，及其在实际应用中的优缺点。
4. 实践操作- 设计调幅发射与接收实验，让学生亲身体验并掌握相关操作技巧。
- 安排实验报告撰写，培养学生的总结归纳能力和科学思维。
调幅发射和接受课程设计
调幅发射和接受课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解调幅发射与接收的基本原理，掌握调幅信号的波形特点及其调制与解调过程。
2. 学生能够描述调幅广播的信号传输过程，解释调幅信号的抗干扰能力和频带宽度。
3. 学生掌握影响调幅信号质量的因素，如幅度调制指数、信号失真等。
技能目标：1. 学生通过实验操作，学会使用调幅发射和接收设备，能够进行简单的信号调制与解调操作。
2. 学生能够运用所学知识，分析调幅信号传输中的问题，并提出改进措施。
3. 学生具备设计简单调幅通信系统的能力，能进行基本的系统测试和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对通信科学的兴趣，激发探索无线电通信技术的热情。
2. 学生通过小组合作，增强团队协作意识，培养共同解决问题的能力。
3. 学生意识到通信技术在生活中的应用，增强对科技进步的认同感和责任感。
分析：本课程针对高中年级学生，他们已具备一定的物理和数学基础，能理解抽象概念。
课程性质为理论与实践相结合，强调学生动手能力和问题解决能力的培养。
教学要求注重知识的应用与拓展，鼓励学生主动探索，将理论知识与实际操作相结合，以达到预期的学习成果。
通过本课程的学习，学生不仅掌握调幅通信的基本知识，还能提升实践技能和科学素养。
二、教学内容1. 理论知识：- 调幅信号基本概念：介绍调幅信号的构成及其特点，引用教材第3章第1节内容。
- 调幅原理：讲解幅度调制的过程，以教材第3章第2节为基础，分析调制指数对信号的影响。
- 调幅信号传输：阐述调幅信号的传输过程，包括发射、传播和接收，涉及教材第3章第3节。
- 调幅信号的解调：介绍解调原理及其方法，参考教材第3章第4节。
2. 实践操作：- 调幅发射与接收设备的使用：学生分组操作，使用调幅发射和接收设备进行信号调制与解调，结合教材第3章实验部分。
- 信号调制与解调实验：设计实验，观察不同调制指数下的信号波形，分析信号质量，基于教材第3章第5节。
3. 应用与拓展：- 调幅通信系统设计：学生设计简单的调幅通信系统，包括发射、传播和接收部分，参考教材第3章第6节。
红外发射接收实验报告
一、实验目的1. 理解红外发射与接收的基本原理。
2. 掌握红外发射接收模块的使用方法。
3. 通过实验验证红外遥控信号的传输与接收过程。
二、实验原理红外发射接收实验是基于红外通信原理进行的。
红外通信是利用红外线进行信息传输的一种通信方式，具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低等优点。
实验中，红外发射器将控制信号调制到红外线载波上，通过红外线传输到接收器，接收器将接收到的红外信号解调，还原出原始的控制信号。
三、实验器材1. 红外发射模块2. 红外接收模块3. 电路板4. 电源5. 按键6. 电阻7. 电容8. 万用表9. 逻辑分析仪（可选）四、实验步骤1. 搭建红外发射电路（1）根据电路原理图连接红外发射模块、按键、电阻、电容等元件。
（2）将按键连接到红外发射模块的控制端，电阻和电容连接到红外发射模块的输出端。
（3）检查电路连接无误后，接通电源。
2. 搭建红外接收电路（1）根据电路原理图连接红外接收模块、电阻、电容等元件。
（2）将电阻和电容连接到红外接收模块的输出端。
（3）检查电路连接无误后，接通电源。
3. 测试红外发射与接收（1）按下按键，观察逻辑分析仪或万用表显示的信号波形。
（2）调整红外发射模块与接收模块之间的距离，观察信号强度变化。
（3）改变红外发射模块的发射角度，观察信号强度变化。
（4）对比不同红外发射模块和接收模块的性能。
五、实验结果与分析1. 红外发射与接收信号波形通过逻辑分析仪或万用表观察到，按下按键时，红外发射模块输出一个方波信号，其频率约为38kHz。
红外接收模块接收到的信号与发射信号一致。
2. 红外发射与接收距离实验结果表明，红外发射模块与接收模块之间的距离在5米以内时，信号传输稳定，接收效果良好。
3. 红外发射与接收角度实验结果表明，红外发射模块的发射角度对信号传输效果有一定影响。
当发射角度过大或过小，信号传输效果会变差。
4. 不同红外发射模块和接收模块的性能对比实验结果表明，不同品牌和型号的红外发射模块和接收模块的性能有所差异。
《红外收发实验》word版
附：课题名称：红外通信收发系统的设计与实现一、摘要发射端，先把要传送的音频信号（例：救护车声）放大，再调制发送电路将其转变为电流信号直接加到光源上，发出红外信号。
然后经调制接收端电路，采用二极管将光信号转换成电信号，最后通过LM386功放做输出级，在有效距离（至少1米内），驱动扬声器把音频播出。
二、关键字调制发射/接收端红外传输增益三、设计任务要求1、基本要求a）设计一个正弦波振荡器，f ≥1KHZ，Uopp ≥3V；b）所设计的正弦振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可以收到无明显失真的输入信号；c）要求接收端LM386增益设计G=200；四、设计思路利用CK9561系列芯片构成音乐集成电路，发出电信号，经三极管放大，把发光管LED 直接串联在CK9561与Vcc之间，发出红外信号。
接收端采用光电二极管或者雪崩光电二极管将光信号转换成电信号，最后通过LM386功放做输出级，驱动扬声器把音频播出。
总体结构框图：分块电路和总体电路的设计：（1）发射端电路:主要功能：把中间脚输出的音频信号通过8050三极管放大（放大倍数为A=100）后直接加到光源上，用此电信号直接驱动LD和发光管LED，使其发出的光功率的大小随电流信号的变化而变化。
最大传输距离：一桌长（大于1 米）。
（2）接收端电路：主要功能：1、以采用PIN光电二极管或者雪崩光电二极管APD，将光信号转换成电信号2、前置放大器，作用是将电流信号转化成电压信号3、音频功率专用放大器LM386，可以得到50～200的增益，驱动0.8W的小喇叭。
数据：喇叭两端电压喇叭功率0.102V P=V2/R=0.01275W 功放的放大倍数A=63.75，在理论范围值之内。
（3）音乐芯片电路（4）实验1的数据与波形五、故障及问题分析1、在实验中还发现音乐芯片能发射红外信号，由于灯光的等原因。
在发送端，如不接发射管，发现接收端也能接收到微弱的信号。
发射与接收完整系统的联调
三、实验步骤
高频 信号 输入
调幅波 输出
加入 音频 基极 调幅
三、实验步骤
2、调幅接收机的调试
单调谐回 路谐振放 大器模块
三、实验步骤
晶体三 极管混 频器模 块
混频输出 应该是 2.5MHZ
三、实验步骤
LC振，需要 用到LC振荡器模块，作为接收系统中的本振信号。 此时振荡频率需要8.8MHZ左右 振荡电路为西勒电路时（3K05往右）， 3K01、3K02、3K03、3K04四个开关全部往下 拨，此时输出的振荡频率为8.8MHZ左右。如果 频率高于8.8MHZ，可将3K01往上拨，这样频率 可以降低。
三、实验步骤
11K01置“on”，11K02往下拨，11K03置“左侧”
1、调幅发射机的调试（高频功率放大与发射模块）
选择高频信号源的高频载波信号（6.3MHZ ，200mV） 从11P02输入音频调制信号（1KHZ，300mV) 用示波器在11TP03观测波形。 此时该点波形应为调幅波，改变音频信号的幅度， 输出调幅波的调制度应发生变化。改变调制信号的频率， 调幅波的包络亦随之变化。
接收机在接收来自不同电台的信号时，由于各电台的功率 不同，与接收机的距离又远近不一，所以接收的信号强度变化 范围很大，如果接收机增益不能控制，一方面不能保证接收机 输出适当的声音强度，另一方面，在接收强信号时易引起晶体 管过载，即产生大信号阻塞，甚至损坏晶体管或终端设备，因 此，接收机需要有增益控制设备。
发射与接收完整系统的联调
一、实验目的 1.在模块实验的基础上掌握调幅发射机、调幅 接收机整机组成原理，建立通信系统的概念；
2.掌握收发系统的联调方法，培养解决实际问题 的能力。
二、实验原理
天天 线线 音频信号源
红外遥控系统实验报告
一、实验目的1. 了解红外遥控系统的基本原理和组成。
2. 掌握红外遥控发射器和接收器的制作方法。
3. 学习红外信号的调制和解调技术。
4. 培养动手实践能力和问题解决能力。
二、实验原理红外遥控系统利用红外线作为传输介质，通过调制和解调技术实现信号的传输。
发射端将控制信号调制到红外载波上，发射出去；接收端接收红外信号，进行解调，恢复出控制信号。
三、实验器材1. 红外遥控发射器模块2. 红外接收器模块3. LED指示灯4. 电阻、电容等电子元件5. 万用表6. 电路板7. 调试工具四、实验步骤1. 搭建红外遥控发射器电路（1）根据发射器模块的数据手册，设计电路原理图。
（2）在电路板上焊接元件，包括红外发射器模块、电阻、电容等。
（3）用万用表测试电路连接是否正确。
2. 搭建红外遥控接收器电路（1）根据接收器模块的数据手册，设计电路原理图。
（2）在电路板上焊接元件，包括红外接收器模块、电阻、电容等。
（3）用万用表测试电路连接是否正确。
3. 连接LED指示灯将LED指示灯连接到接收器电路的输出端，用于显示接收到的信号。
4. 调试电路（1）使用红外遥控发射器模块发射信号。
（2）观察接收器电路中的LED指示灯是否亮起，判断接收是否成功。
（3）根据需要调整电路参数，提高接收灵敏度。
5. 编写程序（1）根据实验要求，编写控制程序。
（2）将程序烧写到单片机或微控制器中。
6. 测试实验结果（1）使用红外遥控发射器模块控制接收器电路中的LED指示灯。
（2）观察LED指示灯的亮灭情况，判断控制是否成功。
（3）根据需要调整程序参数，提高控制效果。
五、实验结果与分析1. 成功搭建了红外遥控发射器和接收器电路。
2. 通过调试，接收器电路能够成功接收红外遥控发射器模块发射的信号。
3. 通过编写程序，实现了对LED指示灯的控制。
4. 实验过程中遇到了一些问题，如电路连接错误、参数设置不当等，通过查阅资料和反复调试，最终解决了问题。
六、实验总结本次实验成功实现了红外遥控系统的设计与制作，掌握了红外遥控的基本原理和制作方法。
调幅发射接收系统
四各单元电路设计
1.调制波
在该系统中，咱们采纳的是频率为80 kHz的调制波。
其波形如下：
其频谱图如下所示：
2.本地振荡电路
本地振荡电路采纳函数发生器。
振荡器的频率为：1000k Hz 。
用示波器测其输出波形和用频率计测其输出频率如以下图所示。
3.调制电路
调制器的作用是使载波信号的振幅随调制信号的转变规律而转变。
通常载波信号为高频信号，调制信号为低频信号。
设载波信号的表达式为t V t v c cm c ωcos )(=，调制信号的表达式为t V t v cm Ω=Ωcos )(，那么调幅信号的表达式为
t mV t mV t V t v c cm c cm c cm o )cos(2
1
)cos(21cos )(Ω-+Ω++=ωωω
由此可见，调幅波中载波分量占专门大比重，这种信号传输效率较低的调制为有载波调制。
为提高信息传输效率，普遍采纳抑制载波的双边带或单边带振幅调制。
其中，双边带调幅波的表达式为 ])cos()[cos(2
1)(t t mV t v c c cm o Ω-+Ω+=ωω。
上图为由MC1496组成的振幅调制器。
载波信号c v 经高频耦合电容C11从MC1496的10脚输入，调制信号Ωv 经低频耦合电容C9从1脚输入。
输出波形为抑制载波信号，调剂电位器R21可改善波形对称性。
输出波形如以下图
频谱图如以下图所示：
检波后输出波形如下：
频谱图如下：
5.低通滤波器
电路图如下所示，左端输入解调波。
最终通过滤波后，输出波形，如以下图所示：
频谱分析如下：。
2024红外收发通信系统的设计与实现实验报告
2024红外收发通信系统的设计与实现实验报告实验报告：2024红外收发通信系统的设计与实现一、实验背景红外通信是一种无线通信方式，通过红外线传输信息信号。
在无线通信中，红外通信的应用广泛，如遥控器、红外传感器等。
本实验旨在设计并实现一种红外收发通信系统，实现两个设备之间的无线通信。
二、实验目的1.学习红外线通信的原理和技术；2.掌握无线通信系统的设计与实现方法；3.实现红外收发通信系统，实现设备之间的信息传输。
三、实验材料与设备1.红外传感器：用于接收并解码红外信号；2.发射器：用于发射红外信号；3.控制电路板：用于控制红外传感器和发射器；4.电源：用于供电。
四、实验步骤1.红外收发器的设计与制作根据实验要求，选择并购买红外传感器和发射器。
将红外传感器与发射器连接至控制电路板上，然后连接供电电源。
确保传感器和发射器的接口与电路板的接口连接正确。
2.红外通信协议的设置根据实验要求，设置红外通信的协议。
确定信息的编码格式和传输规则，以确保信息的准确传输和解码。
3.红外通信系统的测试将两个红外收发器分别连接至不同的设备上，并进行通信测试。
设备发送信息后，另一个设备通过红外传感器接收并解码信息，完成信息的传输。
五、实验结果与分析通过实验，我们成功设计并实现了一种红外收发通信系统。
实验结果表明，传感器能够准确地接收由发射器发送的红外信号，并且能够正确解码信号，并将信息传输给接收设备。
六、实验总结本次实验通过设计和实现红外收发通信系统，我们学习了红外通信的原理和技术，掌握了无线通信系统的设计与实现方法。
我们成功完成了实验目标，并获得了满意的实验结果。
通过本次实验，我们进一步认识到红外通信在无线通信中的重要性和应用价值。
红外通信可以用于各种无线设备之间的信息传输，如智能家居、遥控器、电子设备等。
通过不断的技术创新和改进，红外通信将在未来的无线通信领域发挥更加重要的作用。
在实验过程中，我们也遇到了一些问题和困难，如传感器与电路板的接口问题、通信协议的设置等。
调频发射与接收系统设计
调频发射与接收系统设计调频（Frequency Modulation，简称FM）是一种在无线通信领域广泛应用的调制方式。
调频发射与接收系统的设计涉及多个方面，包括调频信号产生、调频信号发射、调频信号接收和解调等。
本文将详细介绍调频发射与接收系统的设计。
一、调频信号产生调频信号产生是调频发射与接收系统的第一步。
调频信号可以通过多种方式产生，最常见的方式是使用压控振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，简称VCO）和相位锁定环（Phase-Locked Loop，简称PLL）。
VCO是一种根据输入电压变化产生相应频率输出的电路，而PLL则是通过反馈控制，使得VCO输出的频率与输入的基准信号保持同步。
二、调频信号发射调频信号发射是将调频信号送入天线，以无线电波的形式传输到接收端。
调频信号发射需要经过信号放大、功率放大和频率变换等处理。
信号放大是指将调频信号经过放大器放大到一定的幅度，以便后续的处理。
功率放大是指将调频信号的功率经过一定的放大倍数放大，以保证信号能够在传输过程中保持较高的信噪比。
频率变换是指将调频信号的频率转换为合适的无线电波频率。
一般来说，调频信号的频率较低，需要经过混频器和本振电路的处理，将其转换为无线电波的频率。
三、调频信号接收调频信号接收是将接收到的无线电波转换为原始的调频信号。
调频信号接收需要经过频率变换、信号放大和解调等处理。
频率变换是指将接收到的无线电波的频率转变为与原始调频信号相同的频率。
信号放大是为了提高接收到的信号的信噪比，以便后续的解调处理。
解调是指将调频信号中的信息信号还原出来。
常见的调频信号接收解调方法有相干解调和非相干解调。
相干解调是指将接收到的调频信号与本地的参考信号进行相乘或相减，以还原原始的信息信号。
相干解调的优点是还原的信息信号质量好，缺点是要求接收到的调频信号与本地参考信号有严格的相位和频率同步。
非相干解调是指不使用参考信号，直接对接收到的调频信号进行处理，以还原原始的信息信号。
调频发射机与接收机-高频实验报告
咼频实验报告2014年11月实验一、调幅发射系统实验实验目的与内容：通过实验了解与掌握调幅发射系统， 了解与掌握LC 三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。
下图为实验中的调幅发射系统结构图：、实验原理:1、LC 三点式振荡器电路:图T3-1 LC 振法实验电路原理圏LC 三点式振荡器由放大器加LC 振荡回路构成，反馈电压取自振荡回路中的元件，与晶体管发射极相连的两个回路元件，其电抗性质必须相同，不与晶体管发射极相连的两个回路元件，其电抗性质相反。
对于上图LC 三点式振荡电路，由5BG1组成的振荡电路，和由5BG2 组成的放大电路构成。
5D2是一个变容管，5K1是控制端，控制反馈系数的大小。
V5-1为示 波器测试点，接入扫频器观察波形。
通过以三极管5BG1为中心所构成的电感三点式 LC 振荡电路产生所需的30MHz 高频信号，再经下一级晶体三极管 5BG2进行放大处理后输出至后面的电路中以进行工作。
2、三极管幅度调制电路：5C14104"SRlol I0KlOOuH SL1SBG2\9018、T H K1035C13IK 5R13―o¥5-25Rt2IK5C12 505R11 10K5C2 103也J IFSC 3 2DG5C 11-10042*M5ASttl 100K5R3 5KV5-15R9—5K1反馈 控制scii 104IA5JJ2 FV 0435C4_4 TO 7-5C5 1.00S T5-4 三极管甲类调幅电路图T5-4为三极管基极幅度调制电路（幅度调制电路），能使高频载波信号的幅度 随调制信号的规律而变化的电路。
调幅电路有多种形式，根据调制信号接入调制 调制器电路位臵的不同，调幅电路可以划分为基极调幅电路、 集电极调幅电路和 发射极调幅电路。
原理：输入 30M HZ 的高频信号和1KHz 的调制信号分别经隔直 电容7C9, 7C8加于三极管的基极经幅度调制电路调幅后，得到所需的 30MHZ 的 已调幅信号并输出至下一级电路中。
调幅、调频发射与接收设计原理介绍
课程设计指导高频电路的一般设计方法电子电路种类很多，千差万别，设计方法和步骤也因不同情况而异。
这里给出高频电路设计的一般步骤，以供参考，设计者应根据具体情况，灵活掌握。
1.总体实现方案的选择由课题要求实现的电路功能及性能指标，决定最终实现电路的构成。
2.单元电路形式的选择根据课题要求实现的电路性能指标，确定总体实现方案中，各单元电路的形式。
3.电路参数的计算根据所选单元电路的形式，对组成电路的各元器件的值进行计算。
4.元器件的选择元器件的选择，除了要考虑计算出的参数值外，还要遵从节约电路成本，元器件购买方便，以及尽量利用现有条件实现的原则。
以上各步骤之间不是绝对独立的，往往需要交叉进行，尤其是有时受到元器件选择的限制，常会推翻最初的设计方案，从头来做。
所以，在进行电路设计之初，要先把可能限制电路实现的因素考虑好，再着手设计，往往可以达到事半功倍的效果。
表1 评分办法高频电路设计举例课题一：基于MC1496的简易调幅发射机一、简要说明集成模拟乘法器性能好，外围电路结构简单，可实现振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等过程，目前在无线通信、广播电视等领域应用较多。
常见的产品型号有MC1495/1496、LM1595/1596等。
本课题的目的是练习集成模拟乘法器的使用，掌握幅度调制的原理。
二、要求1．基本要求：工作频率5MHz；载波频率稳定度优于10-3/分钟，发射功率（输出负载R L=75Ω上的功率）P0≥10mW，调制度m a=30%～80%可调，调制频率F=500Hz～3kHz。
2．发挥部分：（1）全机使用单电源供电。
（2）自行设计产生正弦波调制信号。
（3）提高整机性能指标。
电路要求：振荡器—缓冲级—调制电路—功率放大器（话筒）课题二：基于MC1496的简易调幅接收机一、简要说明本课题目的是练习集成模拟乘法器的使用，掌握同步检波的原理。
此题目与课题一结合，可制作出完整的调幅收发系统。
二、要求1．基本要求：直接放大式接收机，工作频率5MHz，载波频率稳定度优于10-3/分钟，灵敏度1mV。
哈工程电子电路综合实验红外发射接收系统
电子电路综合设计实验报告设计实验选题七（接收部分)--－基于单片机的红外遥控收发系统的设计实现姓名:周迪学号:2010042１05２０１3年4月1７日～~2013年４月24日摘要红外线是现代社会中已经极为常见,在遥测、遥控等领域中，往往使用微机与单片机组成多机通信系统来完成测控任务。
其中，常用的方法是使用微机的ＲＳ-232C串行接口进行串行数据通信。
由于受环境的影响以及RＳ-23２C串行接口电气性能的限制，加上连接线长、接线麻烦等缺点,其通信的空间范围总是受到限制，并使人们感到不便。
因此,人们想到了无线传输。
常用的无线传输方式有无线短波传输和红外线传输,但这两种方式都有一定的局限性,如短波方式易受外界电磁场的干扰，线外线传输方式不能隔墙传输等等，本文将介绍采用最新的无线长波收发模块638以及三态编解码芯片MＣ1４5０26/ MＣ145０27来设计无线数据通信装置的方法。
该装置具有抗干扰性能好、穿透性强、传输距离远等特点。
由于串行接口传输速度慢，信号处理电路复杂，外接模块困难。
因此,本装置选用并行接口通信，从而使得电路简单易做、可靠性高。
本设计是以ＳTC89Ｃ51单片机为控制核心，本装置主要由数据编解码和发射接收两大模块组成,设计系统组成图如下：发射部分电路模块：SＴC889C51单片机作为主控核心，采用三态编解码芯片MC145０２6作为编码芯片,CD４011逻辑器件作为反相用途,采用单段的数码管显示发射的数字，采用八位按键输入,采用ＭAＸ23２作为电平转换电路作为单片机与PC机之间的程序下载用途。
接收部分电路模块:ＳTC8８９C5１单片机作为主控核心,与ＭＣ1４5026配对使用的三态编解码芯片MC１4502７作为解码芯片。
74ＬS02逻辑器件作为反相用途,采用单段的数码管显示发射的数字，八位的发光二极管显示顺序,6３8作为红外的接收头，采用MAX2３2作为电平转换电路作为单片机与PC机之间的程序下载用途。
《高频实验》实验六频率调制与解调
实验六频率调制与解调一、实验目的1．掌握变容二极管调频器电路的原理。
2．掌握集成电路频率解调器的基本原理。
3．了解调频器调制特性及测量方法。
4．掌握MC3361用于频率解调的调试方法。
5．掌握调频与解调系统的联测方法二、实验内容：1．测试变容二极管的静态调制特性2．观察调频波波形3．观察调制信号振幅对频偏的影响4、观察寄生调幅现象三、基本原理：调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系，常采用变容二极管实现调频。
该调频电路即为实验三所做振荡器电路，将S2置于“1”为Lc振荡电路，从J1处加入调制信号，改变变容二极管反向电压即改变变容二极管的结电容，从而改变振荡器频率。
R1,R 3和VR1为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压。
实验电路见图6－l。
图6—1 变容二极管调频电路图6—2 MC3361构成鉴频电路解调电路如图6－2所示，它主要完成二次混频和鉴频。
MC3361广泛用于通信机中完成接收功能，用于解调窄带调频信号，功耗低。
它的内部包含振荡、混频、相移、鉴频、有源滤波、噪声抑制、静噪等功能电路。
该电路工作电压为十5V。
通常输入信号频率为10.7MHZ，内部振荡信号为10.245MHZ。
本实验电路中根据前端电路信号频率，将输入信号频率定为6.455MHZ，内部振荡频率为6MHZ，二次混频信号仍为455KHZ。
集成块16脚为高频6.455MHZ信号输入端。
通过内部混频电路与6M HZ本振信号差拍出455KHZ中频信号由3脚输出，该信号经过F LI陶瓷滤波器（455KHZ）输出455K HZ中频信号并经5脚送到集成电路内部限幅、鉴频、滤波。
MC3361的鉴频采用如图6－3所示的乘积型相位鉴频器，其中的相移网络部份由M C3361的8脚引出在组件外部（由CP4移相器）完成。
红外遥控发射接收系统
现代电子技术实验
红外遥控发射、接收系统
设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试
系统的组成框图 电路功能简介
现代电子技术实验
红外遥控发射、接收系统
设计任务
系统的组成框图 :
设计方案
键盘及
编码
脉冲调
红外
其代码
制振荡
发射
单元电路设计 系统调试
红外
解码
译码
控制
接收
1
·· ·· · 控制
4
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红外遥控发射、接收系统
设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试
• 整机调试
先将发射装置与接收装置直接连机进行 调试，即将编码器MC145026的（15）脚输 出DOUT，与接收装置MC145027的输入⑨脚 连接，按各编码键观察相应各发光二极管的 亮/灭情况。然后作无线联调。如果遥控距 离不够，可增大红外发射管的电流，用多个 红外管串联以增强红外光。也可以在将接收 红外管并联以增大接收灵敏度。还可以检查 发射载波频率与接收装置带通滤波的中心频 率是否一致。
设计任务
• 键盘及代码产生电路
设计方案 单元电路设计
系统调试
分 别 按 住 S1~S8 使 74HC147的一个输入端为低 怦，用万用表或示波器测
出对应的BCD码逻辑电平
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红外遥控发射、接收系统
设计任务 设计方案 单元电路设计 系统调试
• 编码电路
先调整电阻RP使（12） 脚的时钟频率到设计值； 然后按一个编码键如S1， 用示波器测输出波形DOUT
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红外遥控发射、接收系统
调幅发射与接收的完整体系联调课程设计报告剖析
湖南第一师范学院信息科学与工程学院课程设计报告所属专业：通信工程课程名称：通信电子线路课程设计名称：学号：姓名：指导教师：调幅发射与接收的完整体系的联调1 需求分析1.1 性能需求目前，无线数据通信的应用领域越来越多，移动通信技术的飞速发展，越来越多的信息采集和远程控制系统采用了无线传输技术，由于无线数据通信不用布线，快速布局因此具有有线通信无法比拟的便捷性，扎物体运动场合具有不可替代性。
并且随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。
现在无线传输技术已经远远超出了广播通信的范围，应用日益广泛，如无线导航、数字音频、数字图像传输等生活的各个方面。
因此进行无线传输的研究的必要性就显而易见了。
1.2功能需求这个任务是由无线电发射设备、无线电接收设备和发射天线、接收天线等来完成的。
这些设备和传播的空间，就构成了通常所说的无线电通信系统，是传送语言消息的无线电系统组成。
就是由发射机产生强大的经过调制的高频电流，通过发射天线，在天线周围产生电磁波向外传播。
由接收设备接收高频信号，经过一系列的处理最后音频输出。
调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播内容。
2．概要设计2.1 功能模块设计2.1.1总体方案的基本构思要完成调幅发射和接收完整体系的联调中，再这个体系中由发射端和接收端组成。
在发射端将高频信号源与音频信号源送入高频功放后，在本级进行调幅、放大，然后经过天线发射给接收端。
在发射的过程中高频信号会发生衰减，因此在接收端应该进行高频信号的调谐放大，再经过由混频模块，将高频信号调制为中频信号，中放及是对中频信号进行放大，再由经过调幅和AGC模块得到稳定电压,输出与发射端音频信号源一致的输出信号,再经过低频功放对音频信号进行放大。
2.1.2系统总体框架图发射模块：接收模块：3.各模块电路的设计:3.1高频功放模块:要完成调幅发射与接收的完整联调，使接收端能够接收到信号，高频功放电路是比不可少的一部分，在本电路设计中，由两级放大电路组成，Q1工作为甲类放大，由R7和R12设置合适的静态工作点，在后级电路中当单刀双掷开关跳线去掉时，Q2为丙类高频功率放大电路，其基极偏置电压为零，通过发射级上的电压构成反偏，因此只有在载波的正半周期的且幅度足够大时才能使功率管导通，其集电极为LC选频回路。
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实验六红外调频/调幅发射接收系统一、实验目的1、了解红外编、解码的原理；2、熟悉调频/调幅接收的原理、方法和频谱；3、熟悉调频发射机的工作原理。
二、实验内容1、使用红外系统进行编解码，并在数码管上显示结果；2、调试调频/调幅接收机电路，接收收音机信号3、产生88MHz～108MHz的调频信号，实现发射机与接收机的正常通信三、实验设备1、20M双踪示波器一台2、鞭状天线一根3、带话筒耳机一套四、实验原理（一）红外编、解码电路原理1、红外编码电路红外编码调制采用编码芯片SC2262IR，典型应用电路如图6－1所示。
图6－1 SC2262IR典型应用电路该芯片第1～8脚，第10～13脚为地址管脚，共12位。
其中，第7、8、10、11、12和13脚还可作为数据管脚使用。
芯片17脚输出的编码信号由地址码、数据码和同步码组成一个完整的码字。
每个码字的周期由芯片15脚和16脚所接电阻的大小确定。
地址管脚状态不同，芯片17脚输出的码型也不同。
即该芯片完成以地址码（数据码）为调制信号的脉宽调制，调制后的信号从芯片17脚所接的红外二极管输出。
2、红外解码原理本实验采用一体化红外接收器。
当红外接收器没有接收到信号时，输出高电平。
但由于空间中的许多干扰信号，导致实验时，即使红外发射电路没有发射信号，红外接收器也有杂波输出。
一般红外接收器的输出信号波形如图6－2所示。
同步码A0A1A4A5A8A10A11A3A9A6A2A7图6－2 红外接收器输出信号波形图中，A0~A11分别对应于发射芯片第1～8脚和第10～13脚的状态。
这里，记图52－2中A0~A7和A10所对应的波形为11，A8和A11所对应的波形为00，A9所对应的波形为10。
则当发射芯片地址管脚接低电平时，解码部分对应输出11；当发射芯片地址管脚接高电平时，解码部分对应输出00；当发射芯片地址管脚悬空时，解码部分对应输出10。
本实验电路，发射芯片第1～8脚（A0～A7）接地，第11脚（A9）悬空，第12脚（A10）接地，第10脚（A8）和第13脚（A11）分别由按键S1（＋）和S2（－）控制，当按键按下时，管脚接高电平，按键不按动时，管脚接低电平。
将解码输出信号给单片机识别处理，可实现通信系统中的相关控制。
本实验，单片机一旦识别到A8为00且A11为11，则输出相关控制字给BH1415（调频发射芯片），该芯片识别单片机输出的控制字，将发射载波频率按0.1MHz步进增大。
单片机一旦识别到A8为11且A11为00，则输出相关控制字给BH1415（调频发射芯片），该芯片识别单片机输出的控制字，将发射载波频率按0.1MHz步进减小。
模块上数码管LED6~LED9（单位为MHz）显示调频发射芯片的发射频率，开机默认为88MHz。
（二）调频/调幅接收系统原理调频/调幅解调电路由索尼公司生产的CXA1691BM和少量外围元件组成。
CXA1691BM既可以接收中波调幅信号，也可接收调频信号。
它包含了中放、混频、限幅、鉴频、检波等电路，内部框图如图6－3所示。
当开关S1向下拨时，CXA1691BM工作在调幅接收的状态，接收载频范围为535kHz～1605KHz。
当开关S1向上拨时，CXA1691BM 工作在调频接收的状态，接收载频范围为88MHz～108MHz。
图6－3 CXA1691BM内部框图1、调幅接收电路分析（1）输入回路：调幅波经调幅天线线圈（由L1、C1和四联电容中的1个可调电容组成）进入芯片的第10脚。
（2）调幅本振电路：调幅本振电路由L4、C4、四联电容中的1个可调电容和芯片内部电路组成。
（3）混频、中放和检波外部调幅波与调幅本振电路产生的本振信号混频得到455KHz的调幅中频信号，此中频信号经中频变压器（T1）耦合到455KHz陶瓷滤波器CF1的输入端。
经陶瓷滤波器滤波后的中频信号进入芯片第16脚，即进入中放。
信号经芯片内部中放、检波电路处理后得到解调信号，从芯片的23脚输出。
（4）音频放大检波输出经C15耦合到芯片的24脚，即音频放大器的输入端。
经过芯片内部的音频放大电路后，从芯片的27脚输出，此信号接到耳机电路，即可接收到语音信号。
调节RV1可调节语音信号的大小。
2、调频接收电路分析（1）输入回路调频波经调频天线（ANT）、带通滤波器进入芯片的第12脚（FM RF IN）。
L2、C2和四联电容中的1个可调电容组成选频网络，用于选中某一载频信号。
（2）调频本振电路调频本振电路由L3、C3、四联电容中的1个可调电容和芯片内部电路组成。
（3）混频、中放和鉴频经选频网络选中的载频与调频本振电路产生的本振信号混频得到10.7MHz的调频中频信号。
此中频信号经C11、R4、R5接到10.7MHz陶瓷滤波器CF2的输入端。
经陶瓷滤波器滤波后的中频信号进入芯片第17脚，即进入中放。
信号经芯片内部中放、鉴频电路处理后得到解调信号，从芯片的23脚输出。
（4）音频放大鉴频输出经C15耦合到芯片的24脚，即音频放大器的输入端。
经过芯片内部的音频放大电路后，从芯片的27脚输出，此信号接到耳机电路，即可接收到语音信号。
调节RV1可调节语音音量。
3、其它功能说明在芯片19脚加一调谐指示灯D1，可随时观测接收信号的强度。
信号强度越大，芯片19脚输出的电压越小，发光二极管D1越亮，解调信号的质量越高。
4、实验模块使用说明本实验调幅天线线圈放置在PCB板的反面，调频天线为鞭状天线。
开关K5向左拨，则CXA1691BM为调幅接收机，开关K5向右拨，CXA1691BM为调频接收机。
四联电容通过大拨盘（黑色）来调节，LED5用于指示调谐程度。
语音信号可通过扬声器Speaker或耳机（Phone）接收。
当开关K6向左拨时，用扬声器接收；当开关K6向右拨时，用耳机接收。
可调电阻（V olume）用于调节语音音量。
（三）调频发射系统原理1、立体声广播目前立体声广播普遍采用频率调制来发送，但在调频之前，首先采用抑制载波双边带调制将左右两个声道信号之差（L-R）与左右两个声道信号之和（L+R）实现频分复用。
立体声广播调制信号的频谱如图6－4所示。
)图6－4 立体声广播信号的频谱图中，0～15KHz用于传送（L+R）信号，23～53KHz用于传送（L-R）信号，59～75KHz则用于辅助通信。
（L-R）信号的载波频率为38KHz，19KHz处发送一个单频信号用作立体声指示，并为接收端提取同频同相相干载波使用。
立体声调频广播与普通调频广播是兼容的。
在普通调频广播中只发送0～15KHz的（L+R）信号。
2、立体调频发射机本调频发射机核心芯片为无线音频传输集成电路BH1415F，它可将立体音频信号进行立体声调制发射传输。
BH1415F由预加重限幅电路、低通滤波电路、立体声调制电路、锁相环电路（PLL）等组成。
其引脚和内部电路框图如图6－5所示。
图6－5 BH1415F引脚和内部电路框图（1）音频输入左声道和右声道信号分别从芯片第22脚和1脚，经过限幅预加重电路和低通电路进入MPX电路。
（2）调频载波本调频发射机能产生88MHz～108MHz的调频信号。
芯片第9脚一般接由变容二极管组成的振荡回路，构成载波振荡电路。
芯片17脚为数据输入端，此信号可由单片机提供。
不同的数据，所指示的频率不同。
当数据所指示的频率与芯片第9脚振荡回路的频率不同时，芯片第7脚输出的直流电平会反映这种不同现象，将此直流电平接到第9脚的变容二极管的两端。
经过内部电路的控制，使变容二极管振荡回路的振荡频率与数据所指示的频率相等，即通过控制数据管脚的信号来控制载波频率。
（3）19KHz导频和38KHz载频芯片13脚和14脚接7.6MHz的晶振。
7.6MHz信号经信号内部400（4×50×2）分频得到19KHz的导频信号，7.6MHz信号经200（4×50）分频得到38KHz的载频信号。
19KHz信号、38KHz信号和经过处理的左右声道信号经芯片内部合成电路的处理，其频谱分布如图54－1所示。
（4）调频图54－1所示的调制信号从芯片的第5脚输出，接到芯片第9脚的变容二极管振荡回路中，调制幅度的大小影响变容二极管的容量，即实现变容二极管调频。
调频拨从芯片第11脚输出，经过天线发射出去。
3、实验原理红外编解码电路控制发射机的载频，开机默认载频为88M Hz，按动按键S1、S2使红外编码器发射相应信号，经红外解码器解调出来的信号送给单片机。
单片机根据解码器的输入信号，向BH1415F的17脚（DATA）输出相应的数据。
从而完成由按键S1、S2控制调频波载频的过程。
语音信号由模块上的Mic提供，经过分离放大得出左右声道信号。
数码管LED6～LED9显示发射载波的频率值，LED6～LED9分别为100MHz、10MHz、MHz、100KHz位。
每按动一次S1键或S2键，数码管LED9所显示的数值加1或减1。
五、实验步骤（一）红外编、解码实验1、连接实验线路在主板上正确插好红外遥控调幅接收调频收发模块，K3向左拨。
主板GND接模块GND，主板＋5V接模块＋5V。
检查连线正确后，打开实验箱右侧的船形开关，开关K3向右拨，若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮，数码管LED7～LED9显示88.0。
2、观察红外接收器的波形（1）用示波器在TT3处测量，按下按键“＋”、“－”，观察数码管LED6～LED9的变化情况，并观察此处红外发射信号的波形。
（2）用示波器在TT2处测量，观察红外接收信号的波形。
3、用不透明物挡在红外发光二极管和红外接收头之间，重复步骤2。
（二）调频/调幅接收实验1、连接实验电路在主板上正确插好红外遥控调幅接收调频收发模块，开关K1、K2、K3、K4向左拨。
主板GND接模块GND，主板＋5V接模块＋5V。
检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K4向右拨。
若正确连接，则模块上的电源指示灯LED1亮。
2、调幅接收（1）K5向左拨，即CXA1691BM工作在调幅接收状态。
（2）K6向左拨，即采用扬声器接收语音信号。
若使用耳机接收语音，则K6向右拨，将耳机插在Phone处，调节耳机上的音量旋钮，使语音音量适当。
（3）缓慢调节黑色的大拨盘，并适当调节可调电阻V olume，使LED5最亮且扬声器输出语音清晰。
（4）继续调节大拨盘，接收其它频道的信号。
3、调频接收（1）K5向右拨，即CXA1691BM工作在调频接收状态。
（2）K6向左拨，即采用扬声器接收语音信号。
若使用耳机接收语音，则K6向右拨，将耳机插在Phone处，调节耳机上的音量旋钮，使语音音量适当。
（3）缓慢调节黑色的大拨盘，并适当调节可调电阻V olume，使LED5最亮且扬声器输出语音清晰。
（4）继续调节大拨盘，接收其它频道的信号。