通信原理課程設(shè)計(jì)格式2014

1、桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)生實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）總結(jié)報(bào)告 系（部）： 電子工程系 專業(yè)班級(jí)：2012041B04學(xué)生姓名：李珊學(xué) 號(hào)：2012041BO421 實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）地點(diǎn)： 南校區(qū)實(shí)訓(xùn)樓 報(bào)告題目： ASK調(diào)制電路的設(shè)計(jì)與制作 報(bào)告日期 2014 年 7 月 4 日 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：_ _ 成績(jī)（五級(jí)記分制）： 指導(dǎo)教師（簽字）：_通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告的寫(xiě)法及基本要求一、報(bào)告目錄和正文兩部分組成1目錄：字體要求見(jiàn)示例。2正文：正文一般分前言、主體、結(jié)尾三部分（參考目錄具體內(nèi)容）。（1）前言：主要描述本次實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）的目的意義、大綱的要求及接受實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）任務(wù)等情況。（2）主體：實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告最主要的部分

2、，詳述實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）的基本情況，包括：項(xiàng)目、內(nèi)容、安排、組織、做法，以及分析通過(guò)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)，接受了哪些實(shí)踐鍛煉，搜集到哪些資料，并從中得出一些具體認(rèn)識(shí)、觀點(diǎn)和基本結(jié)論。（3）結(jié)尾：可寫(xiě)出自己的收獲、感受、體會(huì)和建議，也可就發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出解決問(wèn)題的方法、對(duì)策；或總結(jié)全文的主要觀點(diǎn)，進(jìn)一步深化主題；或提出問(wèn)題，引發(fā)人們的進(jìn)一步思考等。二、對(duì)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告的要求1按照大綱要求在規(guī)定的時(shí)間完成實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容必須真實(shí)，不得抄襲。學(xué)生應(yīng)結(jié)合自己所在工作崗位的工作實(shí)際寫(xiě)出本行業(yè)及本專業(yè)（或課程）有關(guān)的實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告。2校外實(shí)習(xí)報(bào)告字?jǐn)?shù)要求：不少于800字每周，累計(jì)實(shí)習(xí)3周及以上

3、的不少于2000字。用A4紙打印或書(shū)寫(xiě)（正文標(biāo)題用小四號(hào)黑體，正文內(nèi)容用小四號(hào)宋體，行距1.5倍，排版要求美觀、整潔）。校內(nèi)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告字?jǐn)?shù)要求可適當(dāng)減少，具體要求由系（部）依據(jù)課程特點(diǎn)規(guī)定。3實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告撰寫(xiě)過(guò)程中需接受指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，學(xué)生應(yīng)在實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）結(jié)束之前將成稿交實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）指導(dǎo)教師。三、實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）考核的主要內(nèi)容1平時(shí)表現(xiàn)：實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）出勤和實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）紀(jì)律的遵守情況；實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）現(xiàn)場(chǎng)的表現(xiàn)和實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）筆記的記錄情況、筆記的完整性。2實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告：實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告的完整性和準(zhǔn)確性；實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）的收獲和體會(huì)。3答辯：在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)口試；實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）結(jié)束時(shí)抽題口試。目 錄

4、第1章引言第2章方案論證第3章電路原理分析3.1包絡(luò)檢波的功能3.2工作原理3.3指標(biāo)分析3.4高頻脈沖信號(hào)的檢波第4章電路分析與設(shè)計(jì)第5章總結(jié)第6章參考文獻(xiàn)第7章附錄7.1材料清單7.2設(shè)計(jì)原理圖第八章 致謝引言_ 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于數(shù)字信號(hào)具有豐富的低頻成分，不宜進(jìn)行無(wú)線傳輸或長(zhǎng)距離電纜傳輸，因而同模擬調(diào)制一樣，需要將基帶信號(hào)進(jìn)行高頻正弦調(diào)制，即數(shù)字調(diào)制。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字調(diào)制技術(shù)可分為兩種類型：一是利用模擬方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，即把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)作模擬信號(hào)的特殊情況來(lái)處理；二是利用數(shù)字信號(hào)的離散取值特點(diǎn)去鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。后一種方法通常稱為鍵控法。比如對(duì)載波的振幅、頻率及相位進(jìn)行鍵

5、控，便可獲得振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）及移相鍵控（PSK）等調(diào)制方式。本設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制方式。關(guān)鍵詞    數(shù)字通信          數(shù)字調(diào)制 振幅鍵控理論上數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制在本質(zhì)上沒(méi)有什么不同，它們都屬于正弦波調(diào)制。但是，數(shù)字調(diào)制是源信號(hào)為離散型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制則是源信號(hào)為連續(xù)型的正弦波調(diào)制，因而，數(shù)字調(diào)制具有由數(shù)字信號(hào)帶來(lái)的一些特點(diǎn)。這些特點(diǎn)主要包括兩個(gè)方面：第一，數(shù)字調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生，除把數(shù)字的調(diào)制信號(hào)當(dāng)作模擬信號(hào)的特例而直接采用模擬調(diào)制方式產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號(hào)外，還可以采用鍵控載波的方法。第二

6、，對(duì)于數(shù)字調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，為提高系統(tǒng)的抗噪聲性能，通常采用與模擬調(diào)制系統(tǒng)中不同的解調(diào)方式。振幅鍵控是正弦載波的幅度隨數(shù)字基帶信號(hào)而變化的數(shù)字調(diào)制，即源信號(hào)為“1”時(shí)，發(fā)送載波，源信號(hào)為“0”時(shí)，發(fā)送0電平。 所以也稱這種調(diào)制為通、斷鍵控（OOK）。當(dāng)數(shù)字基帶信號(hào)為二進(jìn)制時(shí)，也稱為二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK），2ASK信號(hào)的調(diào)制方法有模擬幅度調(diào)制方法和鍵控方法兩種。理論上受到調(diào)制的載波波形可以是任意的，只要使得已調(diào)信號(hào)適合傳輸信道的特性就可以了。但實(shí)際數(shù)字通信系統(tǒng)大都選擇正弦波作為載波，這是因?yàn)檎倚盘?hào)形式簡(jiǎn)單，便于產(chǎn)生和接收。由于數(shù)字調(diào)制是用載波信號(hào)的默寫(xiě)離散狀態(tài)來(lái)表征所傳送的數(shù)字信息，也稱數(shù)字

7、調(diào)制信號(hào)為鍵控信號(hào)，相應(yīng)的調(diào)制又稱為幅度鍵控調(diào)制（ASK）. 2ASK信號(hào)的調(diào)制方法2ASK信號(hào)是數(shù)字調(diào)制方式中最早出現(xiàn)的，也是最簡(jiǎn)單的，但其抗噪聲性能較差，因此實(shí)際應(yīng)用并不廣泛，但經(jīng)常作為研究其它數(shù)字調(diào)制方式的基礎(chǔ)。其中， 為隨機(jī)的單極性矩形脈沖序列， 是經(jīng)過(guò)基帶成型處理之后的脈沖序列。2ASK信號(hào)的時(shí)域波形如圖3-19所示。 圖3-19 2ASK信號(hào)的時(shí)域波形32ASK信號(hào)的解調(diào)與調(diào)幅信號(hào)相似，2ASK信號(hào)也有兩種基本的解調(diào)方式：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢測(cè)法）。2ASK系統(tǒng)組成分別如圖3-20所示。 ASK方式容易受增益變化的影響，是一種低效的調(diào)制技術(shù)

8、。因此并沒(méi)有被廣泛應(yīng)用。而在這次設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的就是ASK調(diào)制電路。電路需要用那些集成塊來(lái)實(shí)現(xiàn)功能？需要運(yùn)用到哪些元件？而電路圖又要用什么軟件來(lái)畫(huà)？而電路板是如何的制作的？方案論證  數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的系統(tǒng)概述  由于從消息變化過(guò)來(lái)的原始電信號(hào)(基帶信號(hào))具有頻率較低的頻普分量,這種信號(hào)在許多信道中不是以直接進(jìn)行傳輸，因此，在系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要有調(diào)制過(guò)程，而在接收端則需要有解調(diào)過(guò)程。所謂調(diào)制,是指用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參量進(jìn)行控制,使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化。本設(shè)計(jì)主要介紹以正弦波為載波的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。數(shù)字調(diào)制使用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來(lái)表征所傳送的信息，接收

9、端也只要對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)字調(diào)制信號(hào)也稱為鍵控信號(hào)。它分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三種基本形式，分別稱為振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）、移相鍵控（PSK），根據(jù)已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，數(shù)字調(diào)制也可分為線行調(diào)制和非線性調(diào)制。線性調(diào)制之中，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只不過(guò)頻譜位置搬移了；在非線性調(diào)制中，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)不同，不是簡(jiǎn)單的頻譜搬移，而是有其他的新的頻率成分出現(xiàn)。ASK屬于線性調(diào)制，而FSK和PSK屬于非線性調(diào)制。根據(jù)ASK調(diào)制的基本原理，在本次設(shè)計(jì)中運(yùn)用通斷鍵控的方法對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制。在振幅鍵控中載波幅度是隨著基帶信號(hào)的變化

10、而變化的。用一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)作為調(diào)制載波的輸出通斷控制門(mén)，由二進(jìn)制序列S(t)控制門(mén)的通斷, S(t)=1時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；S(t)=0時(shí)開(kāi)關(guān)截止。 集成運(yùn)放芯片TL082將載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大后送入74HC4066實(shí)現(xiàn)通斷鍵控。在基帶信號(hào)輸入端輸入NRZ碼，在載波信號(hào)輸入端輸入64K正弦波信號(hào)，在調(diào)制輸出端用示波器觀察波形。若出現(xiàn)的波形如下圖所示，說(shuō)明ASK調(diào)制是成功的。下圖所示，說(shuō)明ASK調(diào)制是成功的。第三章 電路原理分析電路原理分析ASK信號(hào)的解調(diào)原理振幅鍵控信號(hào)的基本解調(diào)方法有兩種，即相干解調(diào)（同步檢波）和非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）。圖4為兩種解調(diào)方式的組成框圖。圖中的取樣判決器與基帶信號(hào)傳輸

11、系統(tǒng)中的取樣判決器一樣，它對(duì)提高數(shù)字信號(hào)的接收性能是十分必要的。檢波包含包絡(luò)檢波(非相干解調(diào))和同步檢波(相干解調(diào))。AM波必須采用包絡(luò)檢波；同步檢波適用于所有已調(diào)波，解調(diào)時(shí)需引入與發(fā)送載波信號(hào)同頻、同相的本地振蕩信號(hào)(即稱參考信號(hào))，但對(duì)AM波沒(méi)必要用同步檢波，可以用較簡(jiǎn)單的包絡(luò)檢波。在非相干解調(diào)中帶通濾波器恰好使ASK信號(hào)完整地通過(guò)，經(jīng)過(guò)包洛檢波后，輸出其包洛。抽樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成，有時(shí)又稱譯碼器。定時(shí)抽樣脈沖是很窄的脈沖，通常位于每個(gè)碼元的中央位置，其重復(fù)周期等于碼元的寬度。不計(jì)其噪聲影響時(shí)，帶通濾波器輸出為ASK信號(hào)。包括檢波器輸出為s(t)，抽樣、判決后將碼元再生，即可

12、恢復(fù)數(shù)字序列an。1、是用調(diào)制信號(hào)去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過(guò)程。幅度調(diào)制器的一般模型如圖3-1所示。圖3-1 幅度調(diào)制器的一般模型圖中，為調(diào)制信號(hào)，為已調(diào)信號(hào)，為濾波器的沖激響應(yīng)，則已調(diào)信號(hào)的時(shí)域和頻域一般表達(dá)式分別為式中，為調(diào)制信號(hào)的頻譜，為載波角頻率。由以上表達(dá)式可見(jiàn)，對(duì)于幅度調(diào)制信號(hào)，在波形上，它的幅度隨基帶信號(hào)規(guī)律而變化；在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的頻譜完全是基帶信號(hào)頻譜在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單搬移。由于這種搬移是線性的，因此幅度調(diào)制通常又稱為線性調(diào)制，相應(yīng)地，幅度調(diào)制系統(tǒng)也稱為線性調(diào)制系統(tǒng)。在圖3-1的一般模型中，適當(dāng)選擇濾波器的特性，便可得到各種幅度調(diào)制信號(hào)，例如：常規(guī)雙邊

13、帶調(diào)幅（AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）、單邊帶調(diào)制（SSB）和殘留邊帶調(diào)制（VSB）信號(hào)等。2、根據(jù)幅度調(diào)制原理，一個(gè)二進(jìn)制的幅度鍵控信號(hào)可以表示成一個(gè)單極性矩形脈沖序列與一個(gè)正弦波的乘積：通常二進(jìn)制鍵控信號(hào)產(chǎn)生的方法有兩種：一種是一般模擬幅度調(diào)制的方法，另一種因?yàn)槎M(jìn)制的幅度鍵控信號(hào)的狀態(tài)為零，即處于斷開(kāi)狀態(tài)，故稱之為通斷信號(hào)。ASK信號(hào)產(chǎn)生的方法比較簡(jiǎn)單。首先因ASK信號(hào)的特征是對(duì)載波的的通斷鍵控，用一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)作為調(diào)制載波的輸出通斷控制門(mén)，由二進(jìn)制序列S(t)控制門(mén)的通斷, S(t)=1時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；S(t)=0時(shí)開(kāi)關(guān)截止。在這次設(shè)計(jì)中運(yùn)用的是通斷鍵控，ASK調(diào)制的基帶信號(hào)和載

14、波信號(hào)分別從“ASK基帶調(diào)制輸入”和ASK載波輸入”輸入。第四章 電路分析、設(shè)計(jì)通常二進(jìn)制鍵控信號(hào)產(chǎn)生的方法有兩種：一種是一般模擬幅度調(diào)制的方法，另一種因?yàn)槎M(jìn)制的幅度鍵控信號(hào)的狀態(tài)為零，即處于斷開(kāi)狀態(tài)，故稱之為通斷信號(hào)。本次設(shè)計(jì)中運(yùn)用的是通斷鍵控法。使用集成運(yùn)放芯片TL082將一個(gè)載波正弦信號(hào)和一個(gè)調(diào)制信號(hào)放大后，將放大后的信號(hào)輸入74HC4066:四雙相模擬開(kāi)關(guān)，最后實(shí)現(xiàn)調(diào)制的功能。因?yàn)檫\(yùn)用到了通斷鍵控法，所以需要使用模擬開(kāi)關(guān)，74HC4066為四雙相模擬開(kāi)關(guān)，剛好符合要求，原電路圖接了一個(gè)四電壓比較器LM339，類似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。但由于圖中的引腳編號(hào)有誤，原使用LM339 的

15、，腳改為用TL082 ，腳代替，功能同樣能實(shí)現(xiàn)。若要用LM339則使電路變得復(fù)雜，所以在電路中就只用TL0825和74HC4066兩個(gè)集成塊。ASK調(diào)制電路制作不算復(fù)雜，所用的元件數(shù)目不多。第5章 調(diào)試、測(cè)試分析及結(jié)果調(diào)試所需要的器材有：1、信號(hào)源模塊 2、示波器信號(hào)源模塊主要用來(lái)產(chǎn)生碼速率為15.625KHZ的NRZ碼和64KHZ的正弦波（幅度為3V）（用信號(hào)源模塊上的SW103S105來(lái)設(shè)置NRZ碼的碼形為0111001001110010，而用SW101，SW102來(lái)設(shè)置分頻比為128）分別送入電路的基帶輸入端和載波輸入端（與TL082，3腳和7腳相連的連接器引出的線）。用示波器觀察調(diào)制輸

16、出端（與74HC4066的2腳相連的連接器引出的線）輸出的波形，若為下圖所示則說(shuō)明這次所做的ASK調(diào)制電路的功能實(shí)現(xiàn)。 ASK調(diào)制波形 這次所做的ASK調(diào)制電路沒(méi)能將信號(hào)調(diào)制，根據(jù)通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中所給的電路圖所做，但是因?yàn)長(zhǎng)M339引腳的連接有問(wèn)題，在電路中沒(méi)有使用LM339。原使用LM339 的，腳改為用TL082 ，腳代替。但是這樣電路也出現(xiàn)了問(wèn)題，用示波器檢測(cè)的ASK調(diào)制出的波形，出現(xiàn)的是十分有規(guī)則的正弦波。后檢查了電路，發(fā)現(xiàn)74HC4066和TL082的接地端和電源的輸入端都沒(méi)連接，導(dǎo)致了集成塊沒(méi)有工作，也就沒(méi)有調(diào)制，波形也就出不來(lái)。后將電源輸入端和接地端連接好后，波形出來(lái)了。兩個(gè)

17、芯片在網(wǎng)絡(luò)上找不到中文資料，只有pdf文檔的英文資料，從這些英文資料中大概可以看出引腳的連接，和可以看出集成塊的內(nèi)部構(gòu)造。但是用到具體的電路連接上，還是不太明白要如何連接。總結(jié) ASK調(diào)制電路主要需要集成運(yùn)放芯片TL082，74HC4066四雙相模擬開(kāi)關(guān)這兩個(gè)集成塊來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。其中運(yùn)用到Protel99se軟件，其步驟為：1、 打開(kāi)Protel99se新建文件，Document 中新建一個(gè)原理圖，要導(dǎo)入幾個(gè)常用的封裝，如Miscellaneous Devices、Dos schematic libraries,從這些庫(kù)中調(diào)出元件繪制原理圖。2、 生成網(wǎng)絡(luò)表，新建一個(gè)pcb文件，將網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入，手

18、工布局，再進(jìn)行自動(dòng)布線。完成pcb板的制作把在pcb中的圖打印出來(lái)，進(jìn)行壓板、腐蝕、鉆孔再進(jìn)行元件的焊接，電路板完成。兩種幅度鍵控信號(hào)產(chǎn)生的仿真電路圖及波形：(a)調(diào)幅法（2ASK)(b)開(kāi)關(guān)鍵控法(OOK)2ASK信號(hào)是數(shù)字調(diào)制方式中最早出現(xiàn)的，也是最簡(jiǎn)單的，但其抗噪聲性能較差，因此實(shí)際應(yīng)用并不廣泛，但經(jīng)常作為研究其它數(shù)字調(diào)制方式的基礎(chǔ)。這次所做的ASK調(diào)制電路沒(méi)能將信號(hào)調(diào)制，根據(jù)通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中所給的電路圖所做，但是因?yàn)?4HC4066與LM339都具有運(yùn)放功能，不必要使用LM339，可以直接用74HC4066來(lái)代替，所以在電路中沒(méi)有使用LM339。原使用LM339 的，腳改為用TL082 ，腳代替。但是這樣電路也出現(xiàn)了問(wèn)題，用示波器檢測(cè)的時(shí)候輸出的用示波器檢測(cè)的ASK調(diào)制出的波形，是很有規(guī)則的正弦波。這樣的狀況的出現(xiàn)，集成塊沒(méi)有工作，問(wèn)題可能是在在引腳的連接上。在電路中用的兩種集成塊，在網(wǎng)絡(luò)上找不到中文資料，只有pdf文檔的英文資料