2PSK数字调制器

广西工学院

通信原理课程设计报告

系别：电子信息与控制工程系

专业：电子信息工程

班级：电子081

学号：

姓名：

课程名称：通信原理

2011年 06月28日

一、设计题目：2PSK数字调制器

二、设计要求：设计出一个正弦波载波频率为3MZ的二进制移相键控2PSK数字调制器

三、原理

在2PSK调制时，载波的相位随调整信号状态不同而改变。如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是相反。当传输数字信号时，对二进制PSK，若用相位π代表“1”码，相位0代表“0”码，即规定数字基带信号为“ 0”码时，已调信号相对于载波的相位同相；数字基带信号为“1”码时，已调信号相对于载波相位为π。

2PSK信号的产生方法主要有两种，即相乘发和开关法。方框图如下图一的（a）,（b）。

(a)相乘法

（b）开关法

图一 2PSK调制方法

在本次设计中我采用了开关法即二进制相移键控调制。用一个受基带脉冲控制的开关（4066）来控制电路的输出，当基带脉冲为正时，输出原来的波形，当基带脉冲为负时，输出与原来反相的波形。而波形是3MHZ的正弦波，由文氏桥振荡器产生的，产生的正弦波通过反相器（由两个三极管组成的）产生和该正弦反相的正弦信号。其波形理论分析为图二所示：

图二2PSK 波形

单元模块电路设计

1. 文氏桥产生正弦波信号

利用集成运算放大器的优良特性，根据自激振荡原理，采用正负反馈相结合，将一些线性和非线性的元件与集成运放进行不同组合，可以方便地构成性能良好的正弦波振荡器和各种波形发生器电路。由于集成运算放大器本身高频特性的限制，一般只能构成频率较低的RC 振荡器

文氏电桥振荡器由RC 串并选频网络和同相放大器组成.其中RC 串并选频网络形成正反馈电路并决定RC 振荡器的振荡频率fo ： 电路的振荡频率：

RC

f

π210

=

起振的幅值条件：311

≥+

=R

R A f r

电路调整的关键是：负反馈电路中的电位器R W 的细心调节， RW 过大：输出方波！ RW 过小：电路不起振！

图三文氏桥产生正弦信号

由以上的公式可以计算出3M正弦信号的R=1K,C=50uF这样。在Multisim上画的电路及波形仿真如下：

图四文氏桥产生3M正弦信号的电路图

图五正弦输出波形

2．载波倒相器

产生的正弦信号输入到IN端口经过图六的载波反相电路从OUT端口输出一个反相正弦信号。

图六载波反相电路

图七同相，反相波形

3．模拟开关

4066是四双向模拟开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输，具有比较低的导通阻抗，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。4066由四个互相独立的

双向开关组成，每个开

关有一个控制信号，每

个开关有一个控制信

号，开关中的p和n

器件在控制信号作用

下同时开关。这种结

构消除了开关晶体管

阈值电压随输入信号

的变化，因此在整个

工作信号范围内导通

阻抗比较低。与单通

道开关相比，具有输

入信号峰值电压范围

等于电源电压以及在

输入信号范围内导通

阻抗比较稳定等优

点。

4．基带信号

由于基带信号时二进制信号，只有“0”“1”信号，由信源模块输出的，这里我们用信号发生其产生的方波来仿真改2PSK电路是否实现器功能。

图八 4066电路

5、总体电路图设计与仿真

图九总体电路图

由文氏桥正弦发生电路产生频率为3MHZ的正弦波信号，正弦信号通过反相器产生和该正弦反相的正弦信号。同相、反相信号经过分别模拟开关4066，4号1

号引脚并通过5号和13号引脚来选通输出(当为“1”码时，对5号引脚控制选通4号引脚的输出，当为“0”码时，对13号引脚控制选通,1号引脚的输出。)。引脚2,3相接输出即为2PSK。连接到示波器观察波形如图九。

图九总体电路仿真波形

参考文献：

《数字电子技术》第五版阎石高等教育出版社

《通信电路》第二版沈伟慈西安电子科技大学出版社

《通信原理》第六版樊昌信曹丽娜国防工业出版社

《EDA技术实用教程》第三版潘松黄继业科学出版社

心得体会

这两周通信原理的课程设计，对2PSK数字调制器的设计，完成本课程设计的过程是一个从无到有的过程。对2PSK调制理论有了更深一层的了解。

在一拿到这题目的时候觉得无从下手，好难好难一点点头绪都没有，后来在图书馆和网上查了很多相关的资料，一点点的理会一个模块一个模块的消化，其间我遇到了很多的问题譬如：如何产生正弦载波信号，这个问题我都纠结了好久，尝试了好多种方法，555→方波→正弦波，但这非常容易失真，可能基础知识不好吧，后面查资料翻课本觉得用文氏桥振荡电路来还容易些，但在调3MHZ 正弦也难，勉强合适而已望您了解。回头看看也不是很难，当错误一个个被纠正时那感觉是那么的甜蜜这就是一分耕耘一分收获吧。这次设计我学的到很多很多的东西，同时不仅巩固以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。慢慢的调试慢慢的积累经验也是多么美好的事···

通过设计明白学习不仅仅在于课本的知识还要加强动手能力，因为当今是靠实力说话的，不能纸上谈兵。这要求我在这仅剩的一年大学生活中更加要加强实践能力让自己为立足社会打下基础。