課程設計報告--模擬通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　題目名稱：《模擬通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)》</p><p>　　院系名稱：電子信息學院</p><p><b>　　班 級： </b></p><p><b>　　學 號：</b></p>

2、;<p><b>　　學生姓名： </b></p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　年月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄2</b&g

3、t;</p><p>　　第一章設計內容3</p><p>　　第二章實現(xiàn)方法4</p><p>　　2.1 信號產生模塊4</p><p>　　2.2 載頻信號產生模塊4</p><p>　　2.3 調制器5</p><p>　　2.4 解調器5</p>

4、<p>　　第三章設計平臺6</p><p>　　3.1 硬件平臺：6</p><p>　　3.2 軟件平臺：6</p><p>　　第四章實際電路7</p><p>　　4.1 FM調頻電路7</p><p>　　4.2 振蕩器8</p><p>　　4.3

5、 AM調幅電路9</p><p>　　第五章實驗部分調試過程10</p><p>　　第六章心得體會13</p><p><b>　　參考文獻14</b></p><p><b>　　第一章設計內容</b></p><p>　　參考下圖1.1模擬通信系統(tǒng)框圖確定

6、設計思路。</p><p><b>　　圖 101</b></p><p>　　本次課程設計主要完成以下模塊：</p><p>　　信號源的產生模塊（低頻信號）</p><p>　　載波信號產生模塊（載波）</p><p><b>　　調制器</b></p>

7、<p><b>　　解調器</b></p><p>　　本次課程設計根據(jù)老師安排我們主要負責實現(xiàn)低頻信號的產生以及調頻波的產生和成功解調出低頻信號，此外還必須了解和熟悉調幅波系統(tǒng)及電路，借此機會培養(yǎng)和鍛煉同學的實際動手能力</p><p><b>　　第二章實現(xiàn)方法</b></p><p>　　2.1信

8、號產生模塊</p><p>　　實現(xiàn)方法1：RC振蕩器</p><p>　　振蕩頻率f=，要求f=1kHz。</p><p>　　實現(xiàn)方法2：專用芯片8038</p><p>　　本實現(xiàn)由于條件限制，直接采用低頻信號輸出，使f=1kHZ。</p><p>　　2.2載頻信號產生模塊</p><

9、p>　　要求振蕩頻率f=10.7MHz</p><p>　　實現(xiàn)方法1：LC振蕩器</p><p>　　可以用西勒電路，也可用克拉潑電路。</p><p>　　實現(xiàn)方法2：壓控振蕩器</p><p>　　壓控振蕩器通過電壓控制振蕩器輸出頻率，一般是用電壓控制變容二極管來實現(xiàn)，它可以產生很高的振蕩頻率。</p><p&

10、gt;　　實現(xiàn)方法3：石英晶體振蕩器</p><p>　　石英晶體振蕩器最大的優(yōu)點是頻率穩(wěn)定度高，缺點是輸出頻率可調范圍比較窄。</p><p>　　實現(xiàn)方法4：數(shù)字振蕩器</p><p>　　可以用VHDL編程用EPLD或PFGA實現(xiàn)，也可以用C語言編程用單片機來實現(xiàn)。但產生的波形為方波（或者矩形波）。由于單片機課程還沒有學習，因此這次不采用這些方式。</p

11、><p>　　本模塊采用FM調頻波自帶載波10.7MHZ。</p><p><b>　　2.3調制器</b></p><p><b>　　方案一AM調制器</b></p><p>　　實現(xiàn)方法1：模擬相乘器</p><p>　　模擬相乘器實現(xiàn)兩信號（調制信號與載頻）的相乘，

12、從而產生差頻與和頻，從而實現(xiàn)頻譜的線性搬移，它產生無用頻率分量少，是調制AM實現(xiàn)的最好方法。</p><p>　　實現(xiàn)方法2：分立元件</p><p>　　如二極管電路等，只要能實現(xiàn)頻譜線性搬移，均可用于調制AM，但它們產生的無用頻率分量較多，因此不常用。</p><p>　　本設計AM調制采用模擬相乘器MC1496。</p><p><

13、;b>　　方案二FM調制器</b></p><p>　　實現(xiàn)方法：變容二極管調頻器</p><p>　　本次實驗主要研究調頻波，所以本模塊采用方案二FM調制器，實驗方法為變容二極管。</p><p><b>　　2.4解調器</b></p><p><b>　　方案一AM解調</b&

14、gt;</p><p>　　實現(xiàn)方法1：同步檢波器（用模擬相乘器實現(xiàn)）</p><p>　　實現(xiàn)方法2：二極管峰值包絡檢波器</p><p>　　由于模擬相乘器解調電路比較復雜，而AM調幅波包絡反應了調制信號的變化規(guī)律，因此可用二極管峰值包絡檢波，且電路較簡單，無需載波信號。因此本設計用二極管峰值包絡檢波器。</p><p><b>

15、;　　方案二FM解調</b></p><p>　　實現(xiàn)方法1：集成電路MC3361頻率解調器</p><p>　　實現(xiàn)方法2：相位鑒頻器</p><p>　　實現(xiàn)方法3：集成鎖相環(huán)構成的頻率解調器</p><p>　　本模塊解調采用FM解調器</p><p><b>　　第三章設計平臺<

16、/b></p><p>　　3.1硬件平臺：</p><p>　　高頻實驗箱（GP-4）</p><p>　　通信電路綜合實驗箱（ZH5006）ZH5006實驗箱中提供了很多標準化模塊：可變加法器、可變減法器、可變相乘器、乘法器、低通濾波器、EPLD模塊、80C3模塊，DA模塊等。</p><p>　　本次設計用壓控振蕩器模塊

17、，乘法器模塊，濾波器模塊，和兩片通用模塊： 一個通用模塊用作RC振蕩器，另一個用作二極管檢波器。</p><p>　　高頻實驗臺XSGZ-1。</p><p>　　3.2軟件平臺：</p><p>　　work bench仿真；</p><p>　　MaxplusII進行EPLD設計；</p><p>　　Pro

18、tel原理圖設計；</p><p><b>　　單片機開發(fā)裝置。</b></p><p>　　此次高頻課程設計使用Multisim仿真軟件進行正弦振蕩器、調制電路、檢波電路等部分的仿真，采用Protel進行原理圖繪制。各部分電路原理圖在后面可見。</p><p><b>　　第四章實際電路</b></p>

19、<p>　　4.1FM調頻電路</p><p>　　圖401FM調頻電路</p><p>　　圖402FM解調電路</p><p><b>　　4.2振蕩器</b></p><p>　　圖 403壓控振蕩器</p><p>　　圖 404鎖相環(huán)解

20、調器</p><p>　　4.3AM調幅電路</p><p>　　圖 405AM調幅電路</p><p>　　圖 4-06AM解調電路</p><p>　　第五章實驗部分調試過程</p><p>　　在此次課程設計中我們選擇以實現(xiàn)FM調頻的電路為課設主要內容，得益于學校實驗設備的完善，我們可以在高度

21、集成的高頻綜合實驗臺XSGZ-1完成本次課程設計。第一步，我們必須要得到低頻小信號，鑒于實驗臺XSGZ-1上直接可以產生低頻小信號，所以節(jié)省了我們一部分的工作量。根據(jù)實驗我們決定使用頻率為1kHZ，峰值為50mv的正弦波。在示波器上可以看到波形如下圖所示：</p><p><b>　　圖 501</b></p><p>　　其次，我們需要頻率高達10.7MHZ

22、的高頻載波，并通過它攜帶低頻信號然后通過發(fā)射進而可以遠距離的傳輸和被遠方的接收機接受并解調出來得到有用的信息。值得慶幸的是高頻載波模塊和FM調制模塊設計到一個電路中，所以我們不需要為此再單獨設計電路。在實現(xiàn)調頻之前，我們要先確定我們電路生成的是頻率為10.7MHZ的載波，把FM調制器接入示波器，然后調節(jié)電位器，使示波器中顯示的為10.7MHZ的正弦波。得到的波形圖如下：</p><p><b>　

23、　圖 502</b></p><p>　　再然后我們把低頻小信號接入FM調制電路中，電路的輸出端接入示波器，簡單調試后，示波器上顯示的波形為疏密相間的正弦波信號,波形的質量基本良好。具體具體如下圖所示：</p><p><b>　　圖 503</b></p><p>　　最后我們可以把調制好的信號接入FM解調電路，理論上可

24、以解調出原始的低頻小信號信號。解調出來的波形如下圖所示：</p><p><b>　　圖 54</b></p><p>　　在實驗的最后階段，我們解調出來的波的波形如上，由此可見與最初的低頻小信號差距并不是很大。</p><p><b>　　第六章心得體會</b></p><p>　　這學期安排

25、本專業(yè)早早進行完期末考試,我們就開始了為期三個周的課程設計。第一個便是高頻電路.本次課設與我們的專業(yè)課息息相關，一方面通過課設來加強我們對專業(yè)課的認知程度,另一方面通過課設我們的實際動手能力得到了很好的鍛煉,這也讓我們對以后的就業(yè)有了一定的自信心。同時，設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設計，我掌握了常用元件的識別和測試;熟悉了和學會使用常用儀器、儀表;了解了電路的連線方法;以及如何減小電路的失真等等.而且通

26、過查詢相關的資料,提高了我搜集資料、快速獲取有用的信息的能力，這也算是一種技能吧。</p><p>　　我認為，在這次的實驗中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實驗課上，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣

27、的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 魏平俊、楊艷.現(xiàn)代通信電路課程設計指導書.中原工學院，2014年第2版</p><p>　　[2] 魏平俊、王新強.現(xiàn)代通信電路課程設計指導書.中原工學