課程設(shè)計(jì)報(bào)告--模擬通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目名稱：《模擬通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》</p><p>　　院系名稱：電子信息學(xué)院</p><p><b>　　班 級(jí)： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p>

2、;<p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)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(shè)計(jì)內(nèi)容3</p><p>　　第二章實(shí)現(xiàn)方法4</p><p>　　2.1 信號(hào)產(chǎn)生模塊4</p><p>　　2.2 載頻信號(hào)產(chǎn)生模塊4</p><p>　　2.3 調(diào)制器5</p><p>　　2.4 解調(diào)器5</p>

4、<p>　　第三章設(shè)計(jì)平臺(tái)6</p><p>　　3.1 硬件平臺(tái)：6</p><p>　　3.2 軟件平臺(tái)：6</p><p>　　第四章實(shí)際電路7</p><p>　　4.1 FM調(diào)頻電路7</p><p>　　4.2 振蕩器8</p><p>　　4.3

5、 AM調(diào)幅電路9</p><p>　　第五章實(shí)驗(yàn)部分調(diào)試過程10</p><p>　　第六章心得體會(huì)13</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　第一章設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　參考下圖1.1模擬通信系統(tǒng)框圖確定

6、設(shè)計(jì)思路。</p><p><b>　　圖 101</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)主要完成以下模塊：</p><p>　　信號(hào)源的產(chǎn)生模塊（低頻信號(hào)）</p><p>　　載波信號(hào)產(chǎn)生模塊（載波）</p><p><b>　　調(diào)制器</b></p>

7、<p><b>　　解調(diào)器</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)根據(jù)老師安排我們主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)的產(chǎn)生以及調(diào)頻波的產(chǎn)生和成功解調(diào)出低頻信號(hào)，此外還必須了解和熟悉調(diào)幅波系統(tǒng)及電路，借此機(jī)會(huì)培養(yǎng)和鍛煉同學(xué)的實(shí)際動(dòng)手能力</p><p><b>　　第二章實(shí)現(xiàn)方法</b></p><p>　　2.1信

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

9、p>　　要求振蕩頻率f=10.7MHz</p><p>　　實(shí)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(shí)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?nèi)荻O管來實(shí)現(xiàn)，它可以產(chǎn)生很高的振蕩頻率。</p><p&

10、gt;　　實(shí)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(diǎn)是頻率穩(wěn)定度高，缺點(diǎn)是輸出頻率可調(diào)范圍比較窄。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法4：數(shù)字振蕩器</p><p>　　可以用VHDL編程用EPLD或PFGA實(shí)現(xiàn)，也可以用C語言編程用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。但產(chǎn)生的波形為方波（或者矩形波）。由于單片機(jī)課程還沒有學(xué)習(xí)，因此這次不采用這些方式。</p

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

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

13、;b>　　方案二FM調(diào)制器</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法：變?nèi)荻O管調(diào)頻器</p><p>　　本次實(shí)驗(yàn)主要研究調(diào)頻波，所以本模塊采用方案二FM調(diào)制器，實(shí)驗(yàn)方法為變?nèi)荻O管。</p><p><b>　　2.4解調(diào)器</b></p><p><b>　　方案一AM解調(diào)</b&

14、gt;</p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法1：同步檢波器（用模擬相乘器實(shí)現(xiàn)）</p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法2：二極管峰值包絡(luò)檢波器</p><p>　　由于模擬相乘器解調(diào)電路比較復(fù)雜，而AM調(diào)幅波包絡(luò)反應(yīng)了調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，因此可用二極管峰值包絡(luò)檢波，且電路較簡單，無需載波信號(hào)。因此本設(shè)計(jì)用二極管峰值包絡(luò)檢波器。</p><p><b>

15、;　　方案二FM解調(diào)</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法1：集成電路MC3361頻率解調(diào)器</p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法2：相位鑒頻器</p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法3：集成鎖相環(huán)構(gòu)成的頻率解調(diào)器</p><p>　　本模塊解調(diào)采用FM解調(diào)器</p><p><b>　　第三章設(shè)計(jì)平臺(tái)<

16、/b></p><p>　　3.1硬件平臺(tái)：</p><p>　　高頻實(shí)驗(yàn)箱（GP-4）</p><p>　　通信電路綜合實(shí)驗(yàn)箱（ZH5006）ZH5006實(shí)驗(yàn)箱中提供了很多標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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(gè)通用模塊用作RC振蕩器，另一個(gè)用作二極管檢波器。</p><p>　　高頻實(shí)驗(yàn)臺(tái)XSGZ-1。</p><p>　　3.2軟件平臺(tái)：</p><p>　　work bench仿真；</p><p>　　MaxplusII進(jìn)行EPLD設(shè)計(jì)；</p><p>　　Pro

18、tel原理圖設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　單片機(jī)開發(fā)裝置。</b></p><p>　　此次高頻課程設(shè)計(jì)使用Multisim仿真軟件進(jìn)行正弦振蕩器、調(diào)制電路、檢波電路等部分的仿真，采用Protel進(jìn)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(shí)際電路</b></p>

19、<p>　　4.1FM調(diào)頻電路</p><p>　　圖401FM調(diào)頻電路</p><p>　　圖402FM解調(diào)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(diào)器</p><p>　　4.3AM調(diào)幅電路</p><p>　　圖 405AM調(diào)幅電路</p><p>　　圖 4-06AM解調(diào)電路</p><p>　　第五章實(shí)驗(yàn)部分調(diào)試過程</p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)中我們選擇以實(shí)現(xiàn)FM調(diào)頻的電路為課設(shè)主要內(nèi)容，得益于學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的完善，我們可以在高度

21、集成的高頻綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)XSGZ-1完成本次課程設(shè)計(jì)。第一步，我們必須要得到低頻小信號(hào)，鑒于實(shí)驗(yàn)臺(tái)XSGZ-1上直接可以產(chǎn)生低頻小信號(hào)，所以節(jié)省了我們一部分的工作量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(dá)10.7MHZ

22、的高頻載波，并通過它攜帶低頻信號(hào)然后通過發(fā)射進(jìn)而可以遠(yuǎn)距離的傳輸和被遠(yuǎn)方的接收機(jī)接受并解調(diào)出來得到有用的信息。值得慶幸的是高頻載波模塊和FM調(diào)制模塊設(shè)計(jì)到一個(gè)電路中，所以我們不需要為此再單獨(dú)設(shè)計(jì)電路。在實(shí)現(xiàn)調(diào)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(diào)制器接入示波器，然后調(diào)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(hào)接入FM調(diào)制電路中，電路的輸出端接入示波器，簡單調(diào)試后，示波器上顯示的波形為疏密相間的正弦波信號(hào),波形的質(zhì)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(diào)制好的信號(hào)接入FM解調(diào)電路，理論上可

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

25、本專業(yè)早早進(jìn)行完期末考試,我們就開始了為期三個(gè)周的課程設(shè)計(jì)。第一個(gè)便是高頻電路.本次課設(shè)與我們的專業(yè)課息息相關(guān)，一方面通過課設(shè)來加強(qiáng)我們對(duì)專業(yè)課的認(rèn)知程度,另一方面通過課設(shè)我們的實(shí)際動(dòng)手能力得到了很好的鍛煉,這也讓我們對(duì)以后的就業(yè)有了一定的自信心。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了常用元件的識(shí)別和測(cè)試;熟悉了和學(xué)會(huì)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(guān)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(rèn)為，在這次的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)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(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 魏平俊、楊艷.現(xiàn)代通信電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.中原工學(xué)院，2014年第2版</p><p>　　[2] 魏平俊、王新強(qiáng).現(xiàn)代通信電路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.中原工學(xué)