南昌大学 通信原理 课程设计实验

南昌大学实验报告

课程设计实验

课题一 7位伪随机码发生器设计

一、实验目的

1、了解数字信号的波形特点；

2、掌握D触发器延时设计数字电路的原理及方法；

3、熟悉Multisim 10.0软件的使用。

二、设计要求

设计一个7位伪随机码发生器，输出相对码，要求输出的波形没有毛刺和抖动，波形稳定效果好。

三、实验原理与仿真电路

要产生7位伪随机码，根据M=2n-1=7,所以n=3，需要3个D触发器，在32KHz正弦波或方波的时钟信号触发下，第三个D触发器输出端产生1110010的7位伪随机绝对码。由于要输出相对码，故须将a n与b n-1 异或产生b n信号（0100011），这里用到了第四个D触发器，电路如下：

电路图

其中函数信号发生器产生32KHz正弦信号。

四、实验波形

电路仿真图

如图，最上方波形为7为伪随机绝对码，中间的为7位伪随机相对码，波形无延时，稳定。达到实验设计要求。

五、实验心得与体会

通过本次设计实验，复习巩固了数字电路逻辑设计的知识，对于D触发器延时有了更进一步的认识，同时也熟练了Multisim软件的使用，为后续综合设计实验打下了基础。

课题二 2FSK调制、解调电路综合设计

一、实验目的

1、掌握2FSK调制和解调的工作原理及电路组成；

2、学会低通滤波器和放大器的设计；

3、掌握LM311设计抽样判决器的方法，判决门限的合理设定；

4、进一步熟悉Multisim10.0的使用

二、设计要求

设计2FSK调制解调电路，载波f1=128KHz，f2=256KHz，基带信号位7位伪随机绝对码。要求调制的信号波形失真小，不会被解调电路影响，并且解调出来的基带信号尽量延时小，判决准确。

三、实验原理与电路组成

总电路图

调制部分：4066的四个输入端，第一个载波S1为128KHz方波经模拟信号发生器（同步信源）产生的128KHz正弦波，第一个输入基带信号IN1为7位伪随机相对码。第二个载波S2为256KHz方波经模拟信号发生器（同步信源）产生的256KHz正弦波，第二个输入基带信号IN2为7位伪随机相对码的反相信号。4066的D2、D3输出信号叠加后形成所需要的2FSK 调制信号。

解调部分：调制信号作为4066的载波S1，128KHz方波作为输入IN1,两个信号经4066开关电路相乘输出的信号即为解调出的一路信号。接下来要做的就是滤波，经过RC低通滤波器得到信号，此时由于信号电压较小，需要放大才能更容易判决。故经过一个运放组成的放大器。放大后经过抽样判决器LM311判决。

各个模块子电路图

7weiwsim（sc3）

Xiangduima（sc4）

lpf（sc2）

函数发生器

四、实验波形

仿真波形图

上面是抽样判决后的波形图，下面是抽样判决前的波形图。

五、实验心得与体会

经过本次FSK调制解调综合设计实验，本人进一步了解了调制解调原理，模拟信号发生器及其参数设置，也了解了4066开关电路的原理，在解调模块中设计低通滤波器时，其参数设置一定要经过准确计算才可以滤除不需要的高频信号，抽样判决时，注意观察判决前的波形，观察波形下降与上升的幅度，选择合适的判决门限，这样才能达到将基带信号解调出来的目的。

做完本试验，本人对于Multisim软件已经较为熟练，可以迅速找到各种元器件，各种示波器的使用方法也基本上得心应手，增强了动手能力。而且，在和同学的交流合作中学到了许多东西，受益匪浅。

课题三 2DPSK调制、解调电路综合设计

一、实验目的

1、掌握2DPSK调制和解调的工作原理及电路组成；

2、了解实现信号0相和π相波形间转换的电路；

3、掌握低通滤波器的参数设置和LM311抽样判决器的判决电压设置；

4、熟练运用Multisim10.0，学会用软件实现简单的电路调试。

二、设计要求

1.设计2DPSK调制解调电路，载波f=512KHz，基带信号位7位伪随机相对码。要求调

制的信号波形失真小，不会被解调电路影响，并且解调出的基带信号尽量延时小，判决准确。

2.采用子电路设计方法；

3.用4066作相乘器采用相干解调法解调。

三、实验任务

设计一个二进制键控DPSK调制解调系统：

载波：512khz正弦波信号以及其180度反相信号。

基带信号：由32khz的7位码型为1110010的伪随机码序列产生的相对码。

四、实验原理及电路组成

设计思想: 512khz的方波信号经过波形变换电路（相应中心频率的滤波器）变换成正弦波载波信号，一路直接作为4066一个开关的的输入信号，由基带信号作为开关的控制信号，载波信号经过TL082反相后作为4066另一个开关的输入信号，基带信号反相后作为此开关的控制信号，两个开关的输出信号的合成即为DPSK调制信号。

基带信号产生：先产生7位伪随机码绝对信号，再通过绝对码转向对码电路转换成相对码作为基带信号。

已调信号和一个与载波信号同频同相的方波信号通过4066相干相乘再通过一个频带宽度为基带信号带宽2倍的低通滤波器，再通过比较器即可完成解调过程。

调制部分：4066的四个输入端，第一个载波S1为512KHz方波经模拟信号发生器产生的信号再经0相载波电路产生的512KHz正弦波，第一个输入基带信号IN17位伪随机相对码。第二个载波S2为512KHz方波经模拟信号发生器，再经π相转换产生的512KHz正弦波，第二个输入基带信号IN2为伪随机相对码的反相信号。4066的D2、D3输出信号叠加后形成所需要的2DPSK调制信号。

解调部分：调制信号作为4066的载波S3，512kHz方波作为输入IN3,注意产生512KHz两个信号经4066开关电路相乘输出的信号即为解调出的一路信号。接下来要做的就是滤波，

经过RC低通滤波器得到信号。

此时由于信号电压较大，不需要经过放大就能判决。然后经过抽样判决器LM311。

总电路图