通信原理课程设计-FSK资料

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fsk课程设计

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fsk课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握FSK(Frequency Shift Keying)的基本概念,理解其工作原理;2. 学生能描述FSK调制解调过程,了解其在通信系统中的应用;3. 学生能掌握FSK信号的主要参数,如频偏、波特率等,并了解它们对通信质量的影响。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析实际通信系统中FSK信号的特点,进行简单的故障排查;2. 学生能通过实验操作,实现FSK信号的调制与解调,提高实践操作能力;3. 学生能运用编程软件,模拟FSK通信过程,培养编程与问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习FSK通信技术,增强对我国通信事业发展的自豪感,培养爱国主义精神;2. 学生在学习过程中,培养勇于探索、积极进取的精神,提高团队合作意识;3. 学生通过了解FSK技术在生活中的应用,认识到科技与生活的紧密联系,激发对科学技术的兴趣。

本课程针对初中年级学生,结合通信技术学科特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和问题解决能力。

课程目标明确,符合学生认知水平,有助于激发学生的学习兴趣,提高教学效果。

在教学过程中,教师需关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保学生能够达到预期的学习成果。

二、教学内容1. FSK基本概念:介绍FSK的定义、原理和应用场景,结合教材第二章第一节内容;- FSK信号的产生与特性;- FSK与ASK、PSK等其他数字调制方式的区别。

2. FSK调制解调过程:分析FSK信号的调制与解调原理,参考教材第二章第二节;- 调制过程:键控法、频率合成法等;- 解调过程:非相干解调、相干解调等。

3. FSK信号参数及其影响:讲解频偏、波特率等参数对通信质量的影响,结合教材第二章第三节;- 频偏对通信距离和抗干扰能力的影响;- 波特率与数据传输速率的关系。

4. FSK通信实验:安排实验课,让学生动手操作,实现FSK信号的调制与解调,参考教材第二章实验部分;- 实验器材与软件准备;- 实验步骤及注意事项。

fsk通信原理课程设计

fsk通信原理课程设计

fsk通信原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解FSK通信的基本原理,掌握FSK调制解调技术的关键概念。

2. 学生能够运用FSK通信原理分析实际通信系统中的信号传输与接收过程。

3. 学生掌握FSK通信系统的性能指标,如带宽、功率、误码率等。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的FSK通信系统,包括调制和解调过程。

2. 学生能够利用仿真软件对FSK通信系统进行模拟,观察和分析通信过程中的信号变化。

3. 学生能够通过实验验证FSK通信原理,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信科学的兴趣,激发他们探索通信技术发展的热情。

2. 培养学生的团队合作精神,提高他们在实际操作中解决问题的能力。

3. 引导学生关注通信技术在国家和人类发展中的应用,增强他们的社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,以提高学生的知识运用能力和实际操作技能。

课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生和教师明确课程预期成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. FSK基本原理:介绍FSK调制解调技术的概念、原理及其在通信系统中的应- 教材章节:第三章“数字调制解调技术”第2节“频移键控(FSK)”- 内容列举:FSK定义、FSK调制过程、FSK解调过程、FSK信号特点。

2. FSK通信系统性能分析:讲解FSK通信系统的关键性能指标,如带宽、功率、误码率等。

- 教材章节:第三章“数字调制解调技术”第3节“FSK通信系统性能分析”- 内容列举:带宽计算、功率分配、误码率分析、抗干扰能力。

3. FSK通信系统设计:引导学生学习如何设计FSK通信系统,包括调制器和解调器的设计。

- 教材章节:第四章“通信系统设计”第1节“FSK通信系统设计”- 内容列举:FSK调制器设计、FSK解调器设计、系统参数选择、性能优化。

4. FSK通信实验:安排实际操作环节,让学生动手进行FSK通信实验,加深对理论知识的理解。

FSK通信原理课程设计

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证等
THANK YOU
汇报人:
FSK通信系统软件设计
软件设计目标:实现FSK通信系统的功能 软件设计方法:采用模块化设计,将系统分为发送模块、接收模块、调制解调模块等 软件设计工具:使用C语言、Python等编程语言进行开发 软件测试:通过模拟通信环境进行测试,验证系统的稳定性和准确性
FSK通信系统实现流程
信号调制:将数字信号转换为模拟信号 信号传输:通过信道传输模拟信号 信号解调:将接收到的模拟信号转换为数字信号 信号解码:将数字信号转换为原始信息
FSK通信系统性能 分析
FSK通信系统误码率分析
误码率定义:接收端接收到的错误比特数与总比特数的比值 影响因素:信道噪声、信号强度、信号频率、调制方式等 误码率计算:通过实验或仿真得到误码率曲线 降低误码率的方法:提高信号强度、优化调制方式、采用信道编码技术等
FSK通信系统信噪比分析
信噪比定义:信号功率与噪声功率之比 信噪比影响:影响通信系统的传输质量、可靠性和稳定性 信噪比计算:信号功率/噪声功率 信噪比优化:通过调整信号功率、噪声功率或传输环境来提高信噪比
系统设计:采用FSK调制方式,实现数字信号的传输
硬件设计:包括发射机、接收机、天线等设备
软件设计:包括信号处理、调制解调、信号检测等算法 实验结果:成功实现FSK通信系统的设计与实现,传输速率和误码率满足 要求
案例二:FSK信号调制解调实验
实验目的:掌握FSK信号的调制和解调原理 实验设备:信号发生器、示波器、频谱分析仪等 实验步骤:设置信号发生器参数、进行信号调制、信号解调、频谱分析等 实验结果:成功实现FSK信号的调制和解调,得到清晰的频谱图
FSK信号调制原理
FSK信号调制:通过改变载波频率来传递信息 调制方式:连续波调制和脉冲调制 调制过程:将信息信号转换为频率信号 解调过程:将频率信号转换为信息信号

fsk通信系统课程设计

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fsk通信系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握FSK通信系统的基本原理和应用,包括频率分割、调制解调技术等。

知识目标要求学生了解FSK通信系统的优点和局限性,能够分析并解决实际通信问题。

技能目标则要求学生能够运用FSK通信系统进行数据传输和接收,具备实际操作能力。

情感态度价值观目标则是培养学生的创新意识和团队合作精神,激发他们对通信技术的兴趣和热情。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括FSK通信系统的原理、优点、局限性以及应用。

首先,介绍FSK通信系统的基本原理,包括频率分割和调制解调技术。

其次,讲解FSK通信系统的优点,如抗干扰能力强、传输速率高等。

然后,分析FSK通信系统的局限性,如频率资源受限、功率消耗大等。

最后,举例介绍FSK通信系统在实际应用中的案例,如电话通信、无线网络等。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先,采用讲授法,向学生讲解FSK通信系统的原理、优点、局限性以及应用。

其次,运用讨论法,引导学生分组讨论实际通信问题,培养他们的解决问题的能力。

接着,采用案例分析法,分析具体案例,使学生更好地理解FSK通信系统的应用。

最后,进行实验操作,让学生亲自动手,掌握FSK通信系统的实际操作技能。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:教材《通信原理》、参考书《FSK通信技术》、多媒体资料(包括FSK通信系统的动画演示、实际应用案例等)、实验设备(如FSK调制解调器、示波器等)。

这些教学资源将丰富学生的学习体验,帮助他们更好地理解和掌握FSK通信系统。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化方式进行,以全面、客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括平时表现、作业、小测验和期末考试。

平时表现主要考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,占总评的20%。

作业分为多次,每次占10%,总计30%。

小测验在课程中进行两次,每次占15%,总计30%。

通信原理实验--FSK传输系统系统试验

通信原理实验--FSK传输系统系统试验

通信原理实验专业:通信工程班级:姓名:指导老师:实验一FSK传输系统系统试验一.实验目的1.熟悉FSK 调制和解调基本工作原理;2.掌握FSK 数据传输过程;3.掌握FSK 正交调制的基本工作原理与实现方法;4.掌握FSK 性能的测试;5.了解FSK 在噪声下的基本性能。

二.实验仪器1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器三.实验内容测试前检查:首先将通信原理综合实验系统调制方式设置成“FSK 传输系统”;用示波器测量TPMZ07 测试点的信号,发现有脉冲波形,则说明实验系统已正常工作。

(一) FSK调制1.FSK基带信号观测(1).TPi03 是基带FSK 波形(D/A 模块内)。

通过菜单选择为1 码输入数据信号,观测TPi03 信号波形,测量其基带信号周期。

如图1.1.1所示。

(2).通过菜单选择为0 码输入数据信号,观测TPi03 信号波形,测量其基带信号周期。

如图1.1.2所示。

将测量结果与1 码比较。

图1.1.1 全1码的基带信号图1.1.2 全0码的基带信号分析:由图可知,输入全1码时的基带信号周期约为27us,输入全0码时的基带信号周期约为54us,则输入全0码时的基带信号周期约为全1码时的2倍。

2.发端同相支路和正交支路信号时域波形观测TPi03和TPi04分别是基带FSK 输出信号的同相支路和正交支路信号。

测量两信号的时域信号波形时将输入全0 码,测量其两信号是否满足正交关系。

波形如图1.1.3所示。

图1.1.3 TPi03 和TPi04波形分析:由图可以看出TPi03 和TPi04的波形相位相差π,满足正交关系。

思考:产生两个正交信号去调制的目的是防止码间串扰。

3.发端同相支路和正交支路信号的李沙育波形观测将示波器设置在(x-y)方式,可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性,其李沙育应为一个圆。

通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。

输入码型为全0码、全1码、0/1码和特殊码是的李沙育波形分别如图1.1.4、图1.1.5、图1.1.6和图1.1.7所示。

通原课设---fsk通信系统的调制

通原课设---fsk通信系统的调制

课程设计任务书学生姓名:专业班级:电信12班指导教师:工作单位:信息工程学院题目:FSK通信系统的设计初始条件:具备通信课程的理论知识;具备模拟与数字电路基本电路的设计能力;掌握通信电路的设计知识,掌握通信电路的基本调试方法;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、完成FSK移频数据传输电路的设计,实现基带信号的FSK传输功能,收发波形一致。

2、完成系统中相关调制、传输以及解调模块电路的设计。

3、载波信号频率:256KHz、128KHz、峰值:5V;基带信号为M序列,峰值为1V的方波。

4、安装和调试整个电路,并测试出结果;5、进行系统仿真,调试并完成符合要求的课程设计书。

时间安排:二十二周一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要数字频率调制又称频移键控,二进制频移键控记作2FSK,数字频移键控是用载波的频率来传递数字信息,即用所传的数字信息控制载波的频率。

2FSK信号是符号“1”对应于载频,“0”对应于另一载频的已调波形,而且之间的改变是瞬时完成的。

从原理上讲,数字调频可用模拟调频法来实现,也可用键控法来实现,模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频,是频移键控通信方式早期采用的实现方式,2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个独立的频率源进行选通。

键控法的特点是转换速度快,波形好,稳定度高且易于实现,故广泛应用。

随着电子计算机的普及,数字通信技术正在迅速发展,数字频率调制是数据通信中一种常见的调制方式,频移键控(FSK)方法简单,易于实现,并且解调不需恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性好,因此,FSK调制技术在通信行业得到广泛地运用,并且主要适用于低,中速数据传输。

由于FSK调制解调原理相对简单,作为通信原理的入门学,理解FSK后可以容易理解其他更复杂的调制系统,为以后的进一步发展打下基础。

FSK数字频率调制解调仿真通信原理课程设计

FSK数字频率调制解调仿真通信原理课程设计

hXXXXXXXXXXXX通信原理课程设计题目2FSK数字频率调制解调计算机仿真院(系)电子工程与电气自动化学院专业电子信息工程学生姓名 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学号 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师 XXXXXX 职称讲师论文字数摘要本文主要利用Systemview来实现2FSK数字调制系统解调器的设计。

该设计模块包含信源调制、发送滤波器模块、信道、接收滤波器模块、解调以及信宿,并对各个模块进行相应的参数设置。

在此基础上熟悉Systemview的功能及操作,最后通过观察仿真波形进行波形分析及系统的性能评价。

2FSK信号的产生方法主要有两种:一种是模拟调频法,另一种是键控法,即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通,使其在每一个码元Ts期间输出f1或f2两个载波之一。

这两种方法产生2FSK信号的差异在于:由调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续变化的,而键控法产生的2FSK信号是由电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续。

本实验采用的是模拟调频法产生2FSK信号。

2FSK信号的接受也分相干和非相干接受两种,非相干接收方法不止一种,他们都不利用信号的相位信息。

故本设计采用相干解调法。

关键词:2FSK Systemview 调制解调误码率Computer simulation of 2FSK modulation and demodulationAbstractThe design of this paper use Systemview to achieve 2FSK demodulator for digital modulation system. This design module comprises a source modulation, transmitting filter module, channel, receiver filter module, demodulation and the sink, and each module is set corresponding parameters. Familiar with the function and operation of Systemview on this basis, the performance evaluation of waveform analysis and system finally by observing the simulation waveform.There are two main methods of generating 2FSK signal: one is analog FM method, another is the key control method, namely through the switch circuit for gating on two different frequency in binary baseband control rectangle pulse sequence, making it during each symbol of the Ts output F1 or F2 two a carrier of. Differences in the two methods of generating 2FSK signal: phase 2FSK signal generated by the frequency modulation method in between adjacent symbol is the continuous change, the 2FSK signal keying is caused by electronic switch formed between two separate frequency source, therefore, between adjacent symbol phase is not necessarily continuous. In this experiment, using the 2FSK signal generation analog FM method. Received 2FSK signals are coherent and noncoherent reception two, noncoherent reception methods more than one, they are not using the phase information of the signals. This design use coherent demodulation method.引言:随着电子计算机的普及,数据通信技术正在迅速发展。

fsk通信系统的设计

fsk通信系统的设计

fsk通信系统的设计FSK通信系统的设计FSK通信系统是一种频率调制型的通信系统,其基本原理是通过改变信号的频率来传输信息。

FSK通信系统具有传输速率快、抗噪声能力强、可靠性高等优点,被广泛应用于无线通信领域。

本文将介绍FSK通信系统的设计原理、常用的调制解调器方案以及设计思路。

设计原理FSK通信系统的设计原理基于信号频率的变化,通过将数字信息转换为频率信号,再通过信道进行传输。

常用的FSK调制方式有两音调FSK、多音调FSK和连续相位FSK三种。

在两音调FSK中,使用两个不同频率的正弦波表示数字0和数字1。

当输入数字0时,输出低频正弦波;当输入数字1时,输出高频正弦波。

在多音调FSK中,使用多个不同频率的正弦波表示数字。

当输入数字时,输出对应频率的正弦波。

在连续相位FSK中,通过改变正弦波相位的方式来表示数字。

当输入数字0时,信号相位不变,输出一定频率的正弦波;当输入数字1时,信号相位发生变化,输出另一种频率的正弦波。

调制解调器方案FSK通信系统中需要使用调制解调器进行数字信号和模拟信号之间的转换。

常用的调制解调器方案有PLL解调器、数字锁相解调器和软件解调器。

PLL解调器是一种基于锁相环的解调器,可以实现高精度的解调效果。

其工作原理是通过锁相环将接收的信号频率与本地生成的参考频率进行比较,从而实现信号解调。

PLL解调器的优点是精度高、抗噪声能力强,但调制解调器的设计比较复杂,成本较高。

数字锁相解调器是一种基于数字信号处理技术的解调器。

其工作原理是通过将接收的信号进行采样、数字化、滤波等处理,从而实现数字信号与模拟信号之间的转换。

数字锁相解调器的优点是可编程性强、成本较低,但其解调效果可能受到噪声的影响。

软件解调器是一种基于计算机软件实现的解调器。

其工作原理是通过计算机对接收信号进行数字化处理,从而实现解调效果。

软件解调器的优点是灵活性高,可适用于不同的应用场景,但其实时性可能受到计算机硬件性能的影响。

通信原理课程设计报告(FSK)

通信原理课程设计报告(FSK)

通信原理课程设计报告(FSK)第一篇:通信原理课程设计报告(FSK)2FSK系统的调制与解调(一)课程设计目的:1.培养自己综合运用理论知识解决问题的能力。

2.学会应用Matlab的Simulink工具对通信系统进行仿真。

3.培养学生的自主创新能力与创新思维。

4.让学生初步掌握如何撰写课程设计总结报告。

(二)设计要求与内容:1).设计内容:完成2FSK系统,调制方法为开关法,解调法为相干解调。

2).设计要求:(1)设计2FSK系统数字通信系统的原理图。

(2)根据通信原理,设计出各个模块的参数(包括低通滤波器、带通滤波器、基带信号、载波信号、高斯白噪声等)。

(3)观察仿真结果并进行波形分析(中间波形变化、眼图)。

(4)分析计算影响系统性能的因素。

(三)设计步骤1).2FSK系统原理图:2).各个模块具体参数:(1).正弦波发生器1:(2).正弦波发生器2:(3).高斯白噪声:(5)带通通滤波器2:4).带通通滤波器1:6).低通通滤波器1:(((7)带通滤波器2:(8).判决器:3).仿真结果及波形分析:(1)基带信号:(2)调制信号1:(3)调制信号2:(4)调制后信号:(5)加了噪声的信号:(6)经过带通滤波器1后:(7)经过带通滤波器2后:(8)经过低通滤波器1后:(9)经过低通滤波器2后:(10)解调后的信号:(11)经判决器解调后的信号:(12)眼图:(四)分析误码率:1r Pe=erfc()22r =A2σ22由A=1σ=0.05⇒ r =10 2pe=8.50036660252034*10-4(五)设计心得体会:从设计中检验我所学的理论知识到底有多少,巩固已经学会的,不断学习我们所遗漏的新知识,把这门课学的扎实。

第二篇:通信原理课程设计报告课题学院专业学生姓名学号班级指导教师通信原理课程设计报告基于MATLAB的2FSK仿真电子信息工程学院通信工程二〇一五年一月基于MATLAB的基带传输系统的研究与仿真——码型变换摘要HDB3码编码规则首先将消息代码变换成AMI码;然后检查AMI码中的连0情况,当无4个或4个以上的连0串时,则保持AMI的形式不变;若出现4个或4个以上连0串时,则将1后的第4个0变为与前一非0符号(+1或-1)同极性的符号,用V表示(+1记为+V,-1记为-V);最后检查相邻V符号间的非0符号的个数是否为偶数,若为偶数,则再将当前的V符号的前一非0符号后的第1个0变为+B或-B符号,且B的极性与前一非0符号的极性相反,并使后面的非0符号从V符号开始再交替变化关键词: HDB3码 MATLAB编码原则 V码 B码目一、背景知识二、MATLAB仿真软件介绍三、仿真的系统的模型框图四、使用MATLAB编程(m文件)完成系统的仿真五、仿真结果六、结果分析七、心得、参考文献录正文部分一、背景知识在实际的传输系统中,并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。

通信原理实验4FSK

通信原理实验4FSK

实验四2FSK调制实验一、实验目的1、了解和掌握如何用SystemView 软件仿真一个通信系统。

2、通过仿真加深对FSK调制、解调方式的理解。

3、掌握模拟低通滤波器、带通滤波器的设置。

二、实验设备Systemview软件、计算机三、实验原理1、调制部分主要包括模拟调频法和频率键控法,本实验采用键控法。

2解调有相干和非相干两种(2)非相干解调解调器四、实验内容1、根据FSK调制与解调原理,用Systemview软件建立一个仿真电路,如下图所示:(1)对于相干解调,两个带通滤波器分别将2FSK信号上下分频f1和f2 ,后面就和2ASK信号的解调过程相同。

其模型方框图由两个带通滤波器、两个低通滤波器、两个相乘器、两个信号源、逻辑比较器等组成,如下图所示。

(2)对于非相干解调,其模型方框图由两个带通滤波器、两个低通滤波器、两个全波整流器、模拟比较器等组成,如下图所示。

2、系统运行时间设置3、元件参数设置对于相干解调Token 0:基带信号--PN码序列Token 3:单刀双掷(注意三个输入信号的不同,谁是控制信号)选择“Logic”/“Mixed Signal”/“SPDT”Token 6,Token 7:带通滤波器(注意两个频率的设置Low Fc ,Hi Fc)Token 18:缓冲器选择“Logic”/“Gates/Buffers”/“Buffer”对于非相干解调Token 8,Token 9:半波整流选择“Function”/“Non Linear”/“Half Rctfy”Token 14: 模拟比较器选择“Logic”/“Mixed Signal”/“AnaCmp”4、运行系统在Systemview系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察各数据接收器的波形。

5、功率谱在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。

6、在信道中加入高斯白噪声,改变噪声参数,观察其对解调的影响。

通信原理-FSK调制解调实验

通信原理-FSK调制解调实验

FSK调制解调实验一、实验任务利用卷积编码、FSK调制和前导码等技术构建通信系统,学习发射机结构,实现发射机代码,完成卷积编码、FSK调制;学习其接收机结构,实现接收机代码,完成接收信号的滤波、FSK解调、定时同步和卷积码译码。

通过该FSK系统实验,进一步认识通信系统的结构及其处理流程,同时掌握FSK调制解调方法。

二、实验基本原理2.1 发射机结构FSK通信系统发射机图1所示,具体步骤如下:图 1 发射机结构(1)随机信源比特从指定数据文件中读取。

(2)对二进制序列进行卷积编码,编码器参数是[171,133],编码约束长度是7,编码前在信息比特的末尾添加6个0作为结尾比特。

(3)在编码比特之前插入前导码,前导码由16个固定比特组成,用于接收机的定时同步。

(4)进行FSK调制。

(5)最后将信号送往发射电路发射。

2.2 接收机结构DPSK通信系统接收机如图2所示,具体步骤如下图 2 接收机结构(1)首先对来自接收电路的信号的载波1和载波2进行滤波。

(2)对两路滤波输出的幅度相减。

(3)通过搜索前导码,确定第一个数据码元的时间位置。

(4)对解调信号进行抽样,得到码元抽样序列。

(5)送入卷积码译码器译码,得到接收比特序列,译码采用matlab函数vitdec,译码结果要去掉6个尾比特。

2.3 关键信号SendBit:发送的信源比特序列SendSig:FSK已调信号RecvFskDemod:FSK解调信号RecvCorr:前导码相关搜索结果RecvSymbolSampled:码元抽样RecvBit:恢复的数据比特2.4 关键参数系统参数(不可更改):Fs = 200kHz,系统采样率Rs = 10k码元/秒,码元速率SigLen = 200k,发射信号SendSig的采样点数信道参数:Amax = 1,最大信号幅度Pmax = pi,最大相位偏差Fmax = 128,最大频率偏差,单位HzTmax = 0.005,最大时间偏差,单位秒SNR = -3,信噪比三、模块设计与实现3.1 发射机模块1、随机信源比特从指定数据文件中读取,加载信源比特,获取其长度。

FSK通信系统的设计

FSK通信系统的设计

1 2FSK 基本原理分析1.1 2FSK 信号的时域表达式在二进制频移键控(2FSK )中,当传送“1”码时对应于载波频率1f ,传送“0”码时对应于载波频率0f 。

其中0011f 2w f 2w ππ==,,n θ为频率为1f 的载波的初始相位,n ϕ为频率为f0的载波的初始相位。

令n D 为Dn 的反码,即(1-1)则有:当Dn=1时,0n =D ;当Dn=0时,1n =D 。

则2FSK 信号可表示为:(1-2)其中,我们在分析中假设g(t)为单个矩形脉冲序列,其表达式为:由上式可知,相位不连续的2FSK信号可以看成是两个2ASK调幅信号之和。

1.2 二进制移频键控(2FSK)1.2.1 2FSK信号的波形2FSK信号波形可看作两个2ASK信号波形的合成。

下图是相位连续的2FSK信号波形。

图1-1 2FSK波形1.2.2 2FSK信号的功率谱密度可将2FSK信号表示成两个2ASK信号的和,令:其中n D为Dn的反码,则相位不连续的2FSK信号可表示为(1-3)1.2.3 2FSK信号的功率谱密度相位不连续的2FSK信号的功率谱密度,可以利用2ASK的功率谱密度。

假定“1”“0”码等概率出现,且前后码独立,则2FSK(初始相位为0)的功率谱密度是载频为1f和0f的两个2ASK信号功率谱密度之和:(1-4)其中)(f t P 是)(b t 的功率谱密度,)(2b f P 是)b 0t (的功率谱密度。

根据式(1-1)、(1-2)和(1-4)可以求得)(P 1b f 及)(2b f P ,并将它们代入上式,便可得到这种2FSK 信号的功率谱密度的表达式(1-5)假设信息码Dn 为1和0的概率相等,则p=1/2 ,当)(t g 为矩形波时,又有(1-6)根据式(1-6),有将以上关系式代入式(1-5)得到相位不连续2FSK信号的功率谱密度为(1-7)2FSK信号的功率谱密度也由连续谱和离散谱组成。

通信原理课程设计报告-2FSK调制与解调系统设计与仿真

通信原理课程设计报告-2FSK调制与解调系统设计与仿真

通讯系统原理课程设计设计题目:2FSK调制与解调系统设计与仿真姓名:院(系):专业:指导老师:日期:2FSK调制与解调系统设计与仿真指导教师摘要:本文主要是利用MATLAB7.0来实现2FSK 数字调制系统解调器的设计。

该设计模块包含信源调制、发送滤波器模块、信道、接受滤波器模块、解调以及信宿,并未各个模块进行相应的参数设置。

在此基础上熟悉MATLAB的功能及操作,最后通过观察仿真图形进行波形分析及系统的性能评价。

关键词:2FSK MATLAB 调制解调引言:2FSK信号的产生方法主要有两种:一种是调频法,一种是开关法。

这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同,只有一点差异,即由调频器产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的,而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号,故相邻码元之间的相位不一定是连续的。

本设计采用后者--开关法。

2FSK信号的接收也分为相干和非相干接收两种,非相干接收方法不止一种,它们都不利用信号的相位信息。

故本设计采用相干解调法。

1 设计任务与要求1.1 设计要求(1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证;(2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题;(3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统;1.2设计任务根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下;(1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形;(2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK 信号;(3)信道:属于加性高斯信道;(4)解调:采用相干解调;(5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图;2方案设计与论证频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK中,载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。

通信原理实验报告FSK传输系统实验

通信原理实验报告FSK传输系统实验

FSK 传输系统实验一、实验原理(一)FSK 调制在二进制频移键控中,幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换(称为高音和低音,代表二进制的1和0)。

通常,FSK 信号的信号的 表达式为:表达式为:b c b b FSK T t t f f T E S ££D +=0)22cos(2p p (二进制1)(二进制1) bc b b FSK T t t f f T E S ££D -=0)22cos(2p p (二进制0)(二进制0) 其中2πΔf 代表信号载波的恒定偏移。

代表信号载波的恒定偏移。

目前较常用产生FSK 信号的方法是,首先产生FSK 基带信号,利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。

FSK 的信号频谱如图3所示。

所示。

图3 FSK 的信号频谱的信号频谱FSK 信号的传输带宽Br ,由Carson 公式给出:Br=2Δf+2B(二)FSK 解调对于FSK 信号的解调方式很多:相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。

信号的解调方式很多:相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。

二、实验内容(一)FSK 调制1. 将KP03放置在FSK端。

端。

2. 测量FSK系统输入码元传输速率。

TPM01为发送码元传输时钟,记为f b。

实验现象及分析:上图为示波器观察TPM01所得信号波形,可见发送马原传输时钟为方波信号波形,由上图右侧红框中CH2频率测量值可以读出频率为8.000kHz,即FSK系统输入码元传输速率fb=8kHz.3. FSK传号频率和空号频率测量KG01放在测试数据,KG02[3:1]=100,此时FSK调制的输入数据为一周期较长的随机码流,以FSK输入数据TPM02为同步,观察FSK输出波形TPi3。

用光标测量传号频率,记为f1;空号频率,记为f2。

比较f b,f1,f2之间的关系。

计算FSK的中心频率f0,Δf,带宽。

FSK通原课设

FSK通原课设

目录第1章绪论 (1)1.1意义 (1)1.2 设计要求 (1)第2章 FSK设计的原理与方案 (2)2.1 FSK 的调制 (2)2.1.1 直接调频法 (2)2.1.2 频率键控法 (2)2.1.3 FSK 调制的建模方框图及电路符号 (4)2.2 FSK 的解调 (5)2.2.1 同步(相干)解调法 (5)2.2.2 非相干解调法 (5)2.2.3 匹配滤波器解调法 (6)2.2.4 FSK解调的建模方框图及电路符号 (6)第3章FSK设计的程序与仿真 (7)3.1 FSK 基于VHDL语言调制 (7)3.1.1 FSK 调制程序 (7)3.1.2 FSK调制VHDL程序仿真图 (9)3.1.2.1 Quartus II仿真结果 (10)3.1.2.2 Vivado仿真结果 (11)3.1.3 FSK调制电路 (12)3.2 FSK 基于 VHDL语言解调 (12)3.2.1 FSK 解调程序 (12)3.2.2 FSK解调VHDL程序仿真图 (14)3.2.2.1 Quartus II仿真结果 (14)13.2.2.2 Vivado仿真结果 (15)3.2.3 FSK解调电路 (15)3.3 Vivado软件仿真程序 (16)第4章课程设计心得 (18)参考文献 (19)2第1章绪论1.1意义数字调制技术是现代通信的一个重要内容,在数字通信系统中。

由于数字信号具有丰富的低频成份,不宜进行无线传输或长距离电缆传输,因而需要将基带信号进行数字调制 (Digital Modulation) 。

数字调制同时也是数字信号频分复用的基本技术。

数字调制与模拟调制都属于正弦波调制,但是,数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制。

因而数字调制具有自身的特点。

一般说来数字调制技术分为两种类型:一是把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理;二是利用数字信号的离散取值去键控载波,从而实现数字调制。

后一种方法通常称为键控法。

通信行业-fsk通信系统的设计 精品

通信行业-fsk通信系统的设计 精品

目录1二进制频移键控的原理 (1)1.1一般原理与实现方法 (1)1.2 FSK信号的解调 (3)2单元电路设计 (6)2.1 2FSK调制系统 (6)2.2 2FSK解调系统 (7)3总体电路图设计 (9)4仿真结果 (10)5系统元件 (11)5.1电子开关CD4066 (11)5.2 元件清单 (12)6实物制作与调试 (13)6.1 调试步骤 (13)6.2 注意事项 (13)6.3 故障诊断 (14)7心得体会 (15) (16)1二进制频移键控的原理数字频率调制是数据通信使用较早的一种通信方式。

由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在中低速数据通信系统中得到了广泛的应用。

1.1一般原理与实现方法数字频率调制又称频移键控(FSK),二进制频移键控记作2FSK。

数字调频信号可以分相位离散和相位连续两种情形。

若两上振荡器频率分别由不同的独立振荡器提供,它们之间相位互不相关,这就叫相位离散的数字调频信号;若两上振荡频率由同一振荡信号源提供,只是对其中一个载波进行分频,这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。

数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。

2FSK信号便是符号“1”对应于载频,而符号“0”对应于载频(与不同的另一载频)的已调波形,而且与之间的改变是瞬间完成的。

从原理上讲,数字调频可用模拟调频法来实现,也可用键控法来实现。

模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频,是频移键控通信方式早期采用的实现方法。

2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。

键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现,故应用广泛。

2FSK信号的产生方法及波形示例如图1.1所示。

图中s(t)为代表信息的二进制矩形脉冲序列,即是2FSK信号。

图1.1 2FSK信号的产生方法及波形示例根据以上2FSK信号的产生原理,已调信号的数字表达式可以表示为(1-1)其中,s(t)为单极性非归零矩形脉冲序列(1-2)(1-3)g(t)是持续时间为 、高度为1的门函数; 为对s(t)逐码元取反而形成的脉冲序列,即 (1-4)是的反码,即若=0,则=1;若=l ,则 =0,于是 (1-5)分别是第n 个信号码元的初相位。

通信原理课设FSK非相干解调

通信原理课设FSK非相干解调

1.设计平台Simulink 介绍Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境,在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。

Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink 已被广泛应用与控制理论和数字信号处理复杂仿真和设计。

Sinulink 是MATLAB^的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB 的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用与线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。

Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。

为了创建动态系统模型,Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI), 这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

2.课程设计的目的本次课程设计主要运用MATLAB^件,在simulink平台下建立仿真模型。

实现模拟基带信号经2FSK调制与非相干解调的传输过程,通过分析比较调制解调输出波形以及功率谱特征,理解2FSK调制原理。

加深对所学的通信原理知识理解,培养专业素质,提高利用通信原理知识处理通信系统问题的能力,为今后的专业课程的学习、毕业设计和工作打下良好的基础。

能比较扎实地掌握本专业的基础知识和基本理论,掌握数字通信系统及有关设备的分析、幵发等基本技能。

3.课程设计的要求用simulink对系统建模输入数字信号已调波形并进行接收判决,观察各点相应输出波形通过多次输入输出对所设计的系统性能进行分析对解调原理进行分析4.课程设计的原理2FSK的调制4.1.12FSK基本原理2FSK是利用数字基带信号控制在波的频率来传递信息,在2FSK中, 载波的频率随二进制基带信号在fl和f2两个频率点间变化表达式为小出规槪率为只对匮于屈御話」=<出现慨率期对应于一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加4.1.22FSK 产生方法2FSK信号的产生方法主要有两种,一种可以采用模拟调频电路来实现,另一种可以采用键控法来实现,即在二进制基带矩阵脉冲序列的控制下通过幵关电路对两个不同的独立频率源进行选通,使其在每一个码元Tb期间输出fl或f2两个载波之一。

FSK系统课程设计-通信原理

FSK系统课程设计-通信原理

1 目的分析1.1 任务分析通过FSK移频键控完成数据传输电路的设计,实现基带信号的FSK传输功能,收发波形一致,载波频率分别为2950HZ,1475HZ。

1.2 具体分析为完成基带信号数据传输的任务,我们要设计相应的电路,电路的设计采用自底向上,先设计各模块电路,然后再将各模块串接起来,主要的模块:信源模块,基带信号模块,调制模块,传输模块,解调模块。

信源模块:提供载波频率,在这里我们主要讨论2FSK,所以两路载波是方波信号,若输入的是模拟信号则须要经过波新变换,完成从模拟信号到方波信号的转换;基带信号模块:相当于发送信号,这是我们要发送的信息,即我们所说的M序列,我们可以选择其形式,以上讨论的信源模块与基带信号模块可以由实验室提供这就很好的降低我们的设计难度。

我们的重点是要设计后面三个模块:调制模块,传输模块,解调模块,这也是关键技术所在。

调制模块:实现基带信号的调制,由于基带信号的频率较低,难以实现传输要求,我们必须进行调制,这个步骤完成以后,就将M序列搭载高频信号上面。

传输模块:我们讲的信道,但在这里我们主要考虑理想情况,忽略信道噪声和其他干扰因素,因此我们直接将调制模块与解调模块相连。

解调模块:将基带信号还原出来,即我们所说的接收信息。

从上面来看我们的核心任务设计调制与解调模块,这是决定试验成功的关键因素所在,选择的方式不恰当,系统将无法完成设计任务。

从以上可以看出我们的大致思路:选择各模块的工作方式,模块电路实现,组装检验,调试合格,硬件实现。

2 基础知识2.1 基本原理数字频率调制又称频移键控,简记FSK,二进制频移键控记作2FSK 。

FSK 调制信号产生的工作原理是用载波的频率变化来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。

由于数字消息只有有限个取值,相应地,作为己调的FSK 信号的频率也只能有有限个取值。

那么,2FSK 信号便是符号“1”(传号)对应于载频f1,符号“0”(空号)对应于载频f2来实现。

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课程设计任务书学生姓名:龙江游专业班级:电信1204指导教师:苏杨工作单位:信息工程学院题目:FSK通信系统的设计初始条件:具备通信课程的理论知识;具备模拟与数字电路基本电路的设计能力;掌握通信电路的设计知识,掌握通信电路的基本调试方法;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、完成FSK移频数据传输电路的设计,实现基带信号的FSK传输功能,收发波形一致。

2、完成系统中相关调制、传输以及解调模块电路的设计。

3、载波信号频率:256KHz、128KHz、峰值:5V;基带信号为M序列,峰值为1V的方波。

4、安装和调试整个电路,并测试出结果;5、进行系统仿真,调试并完成符合要求的课程设计书。

时间安排:二十二周一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月系主任(或责任教师)签名:年月日摘要2FSK是利用载频频率变化来传输数字信息。

本课程设计的内容主要是,设计是进行FSK的调制与解调系统设计,并运用Multisim仿真软件进行电路软件仿真模拟。

在课程设计中先根据FSK调制与解调原理构建调制解调电路,然后从Multisim工具箱中找出所需各元件,合理连接好并设置好参数,运行电路,根据仿真的结果来判断电路是否正确,模拟是否成功。

关键词:Multisim,FSK,2FSK,调制,解调,模拟开关目录概述 (1)1.基本原理 (2)1.1信号调制原理 (2)1.2信号解调原理 (2)2.单元电路设计 (4)2.1分频器电路设计与工作原理 (4)2.2 M序列发生器电路设计与工作原理 (4)2.3调制器电路设计与工作原理 (5)2.4解调电路设计与工作原理 (6)2.5限幅、微分、整流、展宽电路 (7)2.6电压比较器电路 (8)2.7低通滤波器 (9)2.8抽样判决器电路组成与工作原理 (9)3.电路仿真 (11)3.1仿真电路图 (11)3.2仿真结果 (11)4.实物制作 (12)4.心得体会 (15)概述数字载频信号又可分为相位离散和相位连续两种情形。

若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供,它们之间的相位互不相关,这就叫相位离散的数字调频信号;若两个振荡频率由同一振荡信号源提供,是对其中一个载频进行分频,这样产生的两个载波就是相位连续的数字调频信号。

在实际通信系统中,大部分信道不能直接传输基带信号,必须用基带信号对载波波形的参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即以正弦波作为载波的数字调制系统。

和模拟调制一样,数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式。

调频信号即2FSK信号是数字通信系统使用较早的一种通信方式,由于这种通信方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。

1.基本原理1.1信号调制原理2FSK信号波形图如2.1.1图所示,它是由调制信号去控制载波信号,用载波的频率来传递数字信息,即用所传递的数字消息控制载波的频率。

图1.1.1 2FSK信号波形图FSK信号的产生有两种方法:直接调频法和频移键控法,如图1.1.2所示。

直接调频法是数字基带信号直接控制载波振荡器的振荡频率。

虽然方法简单,但频率稳定度不高,同时转移速度不能太高。

频移键控法有两个独立的振荡器。

数字基带信号控制开关,选择不同频率的高频振荡信号,从而产生FSK调制。

图1.1.2 2FSK信号调制方法本设计采用键控法产生2FSK信号,即用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出。

1.2信号解调原理2FSK信号的解调方法有:非相干解调法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。

过零检测法是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。

gfedcba抽样判决LPF脉冲展宽整流微分限幅图1.2.1 2FSK 过零检测解调电路原理框图输入的FSK 信号经限幅放大后成为矩形脉冲波,再经过微分电路得到双向尖脉冲,然后整流得到单向尖脉冲,每个尖脉冲表示一个过零点,尖脉冲的重复频率就是信号频率的两倍。

将尖脉冲去触发一单稳电路,产生一定宽度的矩形脉冲序列,该序列的平均分量与脉冲重复频率成正比,即与输入信号成正比。

所以经过低通滤波器输出的平均分量的变化反映了输入信号频率的变化,这样把码元“1”与“0”在幅度上区分开来,再通过判决恢复出数字基带信号。

其原理框图如图1.2.1所示,各点波形图如图1.2.2所示。

图1.2.2 过零检测电路信号波形锁相环路的输出信号频率可以精确地跟踪输入参考信号频率的变化,环路锁定后输入参考信号和输出参考信号之间的稳态相位误差可以通过增加环路增益被控制在所需数值范围内。

这种输出信号频率随输入参考信号频率变化的特性称为锁相环的跟踪特性.利用此特性可以做载波跟踪型锁相环及调制跟踪型锁相环。

调频波(经过放大器放大后)与压控振荡器的输出被送入鉴相器,经鉴相器获得变化的相位误差的电压,该误差电压通过低通滤波器被滤出高频成份,从而获得随调制信号频率变化而变化的解调信号,从而实现了解调(鉴频)过程,其原理框图如图1.2.3所示。

本设计采用过零检测法来解调信号。

2.单元电路设计2.1分频器电路设计与工作原理将主载波按设计技术指标要求,一般用D触发器构成适当的分频电路,获得载频f1、f2和M序列所需的时钟信号。

本实验系统,将主载波16KHZ进行二分频得8KHZ信号作f1;将8KHZ载波进行二分频得4KHZ信号作f2;再将4KHZ四分频得1KHZ信号作为fs,为M序列发生器提供编码时钟信号。

分频器的实际电路如图2.1.1所示:图2.1.1 分频器原理图2.2 M序列发生器电路设计与工作原理M序列也称作伪随机序列,它的显著特点是:(a)随机特性;(b)预先可确定性;(c)可重复实现。

电路原理图如图2.2.1所示:图2.2.1 M序列码发生器电原理图从图中可知,这是由4级D触发器和异或门组成的4级反馈移位寄存器。

本电路是利用带有两个反馈抽头的4级反馈移位寄存器,该电路输出的信码序列为:111101*********。

如右边列表所示:2.3调制器电路设计与工作原理2FSK信号的产生通常有两种方式:(1)频率选择法;(2)载波调频法。

由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和,在二进制码元状态转换(或)时刻,2FSK信号的相位通常是不连续的,这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。

载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK信号,这时的已调信号出自同一个振荡器,信号相位在载频变化时始终是连续的,这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛,使信号功率更集中于信号带宽内。

图2.3.1 门电路与电子开关构成的调制器电原理图在这里,我们采用的是载波调频法,其调制器电路原理图如图2.3.1(A)或(B)所示:其工作过程是:从“信码\IN”输入的基带信号分成两路,1路经(74LS00)反相后接至OOK2(74LS00)的控制端,另1路直接接至OOK1的控制端。

从“载波f1”和“载波f2”输入的载波信号分别接至OOK1和OOK2的输入端。

当基带信号为“1”时,门电路OOK1 打开,OOK2关闭,输出第一路载波;当基带信号为“0”时,OOK1关闭,OOK2打开,此时输出第二路载波,再通过相加器就可以四级伪随机码Q3Q2Q1Q01111011100110001100001000010100111000110101101011010110111101111得到2FSK调制信号。

波形如图2.3.2所示。

图2.3.2 2FSK信号波形要实现2FSK信号,除用上述门电路调制器外,我们还可采用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个不同的频率源作为输出。

键控法产生的2FSK信号频率稳定度可以做得很高并且没有过度频率,它的转换速度快,波形好。

输入的基带信号由转换开关分成两路,一路控制f1=8KHz的载频,另一路经倒相去控制f2=4KHz的载频。

当基带信号为“1”时,模拟开关1打开,模拟开关2关闭,此时输出f1=8KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关2开通。

此时输出f2=4KHz,于是可在输出端得到2FSK已调信号。

如图2.3.3所示:图2.3.3 2FSK已调信号2.4解调电路设计与工作原理过零检测法是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。

解调系统组成原理框图如图2.4.1所示电路图2.4.1gfedcba抽样判决LPF脉冲展宽整流微分限幅输入的FSK 信号经限幅放大后成为矩形脉冲波,再经过微分电路得到双向尖脉冲,然后整流得到单向尖脉冲,每个尖脉冲表示一个过零点,尖脉冲的重复频率就是信号频率的两倍。

将尖脉冲去触发一单稳电路,产生一定宽度的矩形脉冲序列,该序列的平均分量与脉冲重复频率成正比,即与输入信号成正比。

所以经过低通滤波器输出的平均分量的变化反映了输入信号频率的变化,这样把码元“1”与“0”在幅度上区分开来,恢复出数字基带信号。

2.5限幅、微分、整流、展宽电路脉冲形成电路用双J-K触发器74LS107、二极管、阻容等元件组成。

图2.5.1 脉冲形成电路图该电路具有单稳态特性,它的稳定状态是:Q=1或=0。

当CP端有输入信号触发时,输入信号的下降沿使电路状态发生改变:Q=0或=1。

这时J-K触发器清零端的电压VRD将缓慢降低,当降至1.4V左右时,触发器清零,电路又回到稳定状态,此时,二极管导通,电容C经二极管正向电阻rD 反向充电,因为反向充电的时常数τ充= rDC 较小,因而触发器清零端的电压会很快上升至高电位上,保证Q端维持低电平。

显然,输入信号的下降沿作用后,清零端电平下降到1.4V左右的时间长度与脉冲宽度有关,脉冲宽度τ放=W1C,调节W1可以改变形成脉冲的宽度。

调节W1使脉冲形成电路上下两支脉冲的宽度分别小于T1/2(T1=1/f1),保证两路脉冲叠加后不混叠,但也不能使脉宽过窄,因为形成脉冲的宽度将影响低通滤波器输出幅度2.6电压比较器电路电压比较器是集成运放非线性应用电路,他常用于各种电子设备中,所谓电压比较器就是将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。

比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域电压比较器的主要任务是将输出的数字基带信号进行零电平判决与实现波形的变换,使之成为规则的矩形波。

其基本电路构成如图2.6.1所示:它由通用电压比较器芯片LM311构成,其反相输入端接分压电位器的中心抽头,以取得参考电压Vb;当输入信号电压Vi≥Vb输出为1;当输入信号电压Vi ≤Vb输出为0图2.6.1 电压比较器2.7低通滤波器为了获得良好的幅频特性,脉冲展宽电路输出端所接的低通滤波器的带外衰减应很快,达40dB/十倍频程。

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