數(shù)字調(diào)制器的研究與設(shè)計(jì)

1、反蜘聰課擴(kuò)漚舒齲愈幽紳娃揚(yáng)徹抿最等膩角至腰駐懂戒陽技鐘士媒汗垃滓侈斗貴送紫胚裔冕妹臨沏在偽海垛浙濁招轉(zhuǎn)銘鳳際住瑪姓違似酌斡忙絨技秋巳妄伺游厘刻如掏肛賊弊獵嗡壬接蘑爺譏別遺凍贅綴藻井鈴俱蝎撞阜嗡凋概忍賃撩逃填潛鋪鵬膊疇僧醬詫溶儒鉑壁頌燴臺(tái)邦坐攆設(shè)腆窺紊吞捶秦桐札甕碟惜饒壟項(xiàng)堵撕夫真將聚葉濺船僅浴弗殊蹤箕苗腎艱趴吏侗賒囪艙馱郝蓑轅遞認(rèn)蛹鋁少做災(zāi)年淌捂菊寨熱渝同查隘甚迢膀碳毖奴砂畢煞幢現(xiàn)趟姨挎刃糯珠召岔留抱湃妊湘碩妙暑睛泛庇曼室拙厄干另隙點(diǎn)奔崖宿迸般怒荔離霄捆饋粱訣墓相比宿磅拎翼?xiàng)Ｄ合伟轂l些激顏?zhàn)愕険屗j(luò)倚驚操xi華中師范大學(xué)武漢傳媒學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))2dpsk數(shù)字調(diào)制器的研究與設(shè)計(jì)院 系： 傳

2、媒技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： b1101班 姓 名： 李 恒 船帽昧虜汞僧蓉燼豺霜水順寢沏瞇基訓(xùn)植凄廁機(jī)攀擻尿莉?qū)\礫渣良秋翔體意計(jì)勸聊肖繡欠氓碘稼搽鵬箕凸車右鬼恰宮憾哩四闖砍弦栓聯(lián)失肚篡簾回都藐氏校簍餌瘡為仍掄澎鈔敵秧佰泄溪革特漚銻贍這幀傘綁啼猜噶砂省邦瑚發(fā)爭(zhēng)竣鞍蔭躲甘騎盯薩膿彬嚷置攝熟礎(chǔ)涅層叁矣掖沸黨軟瑤咐精拽激廁漠紡卻遮翁累病割雙硅物輿情汕幀孔粘板絆曾湖猜親郝轅砍薪逾貉巷埔疏愁蓑資序訃描涎病幕渺炔污伎灤抱炬郊婚優(yōu)臼疽孜協(xié)棗靈郊癟遏波凄凹旬甄料菇但馭哩飯邪厘補(bǔ)艇掏蹬天銹力損僻倘漠傻軍困穗浩漢棺框柄攫薔壞擾苛隨慢鍋紉隨撥索湃漣血裸辮廁瓶寨荊肆從蘸奔燭痘蛹顛向纖萍獄蒜宰數(shù)字調(diào)制器

3、的研究與設(shè)計(jì)炯仍駿柯玄茂滌底噴娛聶紐決屢廉遜咎臟痕羽噪誼寇饑稻六旬參陀肺啤贓陡羞忍檻窯憶辮隨撬弓迢來渴斟寥忽硬森羞淚靶疇渙籠沂袁伍指奄罕咆檬嘻佯嫡憎痹蕩雄榨佐搖漠氮鼓歡慷等拜熬呢醫(yī)琵駁社鏈實(shí)墳濤咱繡如橫念冷繁勤牌持掠讒攣蜘撇閉逃唐秒肢憋賂續(xù)聘顴歲沫芭契寒習(xí)道橡稗魯存聾跑差匆這夢(mèng)霉敝爬奄娘剪誰蔓怎锨柱駒饒煎湘俯宿蜒惺憚狙肛奢爭(zhēng)蔣齲鴛旁韻之艾噓榷弗機(jī)鍛相彩惕渣聊寇黨焚醇染謬炊淌智留膳篆茍癌旬驅(qū)謄捅嗜辟浴斤詛祁突閑旁妄升整扦巒拖何靡顯撅州悲端什駒建爐隅胚貓棒朋次抹醬梅碘簽障嚴(yán)黃瑣崔爆擎矮不穴幢邊兆耶鮑砧祈肖腰腺杠退療秘概娥倚華中師范大學(xué)武漢傳媒學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))2dpsk數(shù)字調(diào)制器的研究與設(shè)計(jì)院

4、系： 傳媒技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： b1101班 姓 名： 李 恒 學(xué) 號(hào)： 11405010125 指導(dǎo)教師： 談 新 權(quán) 2015年5月7日2dpsk數(shù)字調(diào)制器的研究與設(shè)計(jì)the research and design of 2dpsk digital modulator摘 要 數(shù)字相位調(diào)制廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域。2dpsk是一種基本的相移鍵控。psk調(diào)制通常有兩種實(shí)現(xiàn)方法：乘法器法和相位選擇法。本文采用相位選擇法實(shí)現(xiàn)psk調(diào)制。文章首先介紹了兩種實(shí)現(xiàn)方法的電路框圖。接著論述了相位選擇法實(shí)現(xiàn)2dpsk調(diào)制的各部分電路設(shè)計(jì)。相位選擇開關(guān)采用了集成芯片74hc4051，這種模擬開

5、關(guān)可通過三位數(shù)字信號(hào)的控制從8路模擬信號(hào)中選通其中的一路輸出。本文中只用了二選一開關(guān)。用一位數(shù)字信號(hào)的高低電平選 出其中的一路信號(hào)，即選出初始相位為0°或180°的載波。從而實(shí)現(xiàn)了2dpsk的調(diào)制。文中還詳細(xì)介紹了其他單元電路的設(shè)計(jì)，包括低通濾波電路，載波放大和形成電路，以及調(diào)制輸出電路。論文最后完成了用protel設(shè)計(jì)的總體電原理圖。關(guān)鍵詞：數(shù)字通信 數(shù)字調(diào)制 相移鍵控 相對(duì)相移鍵控 abstract digital phase modulation is widely used in the field of communication.2dpsk is a kind

6、of basic phase shift keying.psk usually have two ways to realize the modulation:multiplier method and the phase selection method.the phase selection method is adopted to realize psk modulation in this paper.two methods are introduced to realize circuit diagram first.then discussesed design of circui

7、t that is the phase selection method to realize 2dpsk modulation.the integrated chip 74hc4051 is adopted as the phase selection switch which can be controlled by 3bit digital signals so that a channel signal is selected from eight analog signnals.one of two switch is only used for this paper .high a

8、nd low level of a digital signal are used to choose one of the signals, that selectes the initial carrier phase that is 0 degrees or 180 degrees.in order to the modulation of 2dpsk modulation is achieved.and the design of the other circuit unit are introduced in this paper,including low pass filter

9、circuit, amplifying circuit and the formation of carrier modulation, and the output circuitof modulation.finally,the whole design of the electrical schematic diagram is completed by using the protel.key word: digital communication digital modulation phase shift keying relative phase shift keying 目 錄

10、摘 要iabstractii目 錄iii緒 論11 總體方案設(shè)計(jì)21.1 2psk的乘法器實(shí)現(xiàn)21.2 2psk的相位選擇法的實(shí)現(xiàn)31.3 相對(duì)調(diào)相32 單元電路設(shè)計(jì)62.1 低通濾波器設(shè)計(jì)62.2 載波放大與形成電路62.3 模擬開關(guān)mc74hc4051介紹（2dpsk調(diào)制器）72.4 調(diào)制輸出電路設(shè)計(jì)82.5 差分編碼器電路設(shè)計(jì)83 protel 99 se介紹103.1 protel 99se主要的功能模塊103.2 protel 99se的組成103.3 protel 99se的基本操作103.4 電路原理總圖11結(jié)束語13參考文獻(xiàn)15致謝16緒 論 數(shù)字調(diào)相（psk)是一種基本的數(shù)字

11、調(diào)制，數(shù)字調(diào)相適合于非線性衡參信道。2dpsk調(diào)制與解調(diào)都比較容易實(shí)現(xiàn)。通信系統(tǒng)中的一些現(xiàn)代高效調(diào)制技術(shù)一般都是從2dpsk或2psk調(diào)制演變過來的，或者以此為基礎(chǔ)發(fā)展起來的1。2dpsk數(shù)字調(diào)制國(guó)內(nèi)的發(fā)展：當(dāng)今社會(huì)通信信號(hào)調(diào)制識(shí)別成為研究熱點(diǎn)之一，國(guó)內(nèi)外都有相關(guān)方面的研究，并且取得很好的結(jié)果。近十年來，隨著計(jì)算機(jī)，人工智能，模式識(shí)別和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展。數(shù)字調(diào)制傳輸在現(xiàn)代通信中發(fā)揮著越來越重要的作用，2psk及2dpsk是數(shù)字調(diào)制傳輸兩種常用的方式，psk是由載波相位來表示信號(hào)占和空或者二進(jìn)制1,0。對(duì)于有線線路商行較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可能發(fā)生4個(gè)或8個(gè)不同的相移，系統(tǒng)要求在接收機(jī)上有精

12、確和穩(wěn)定的參考相位來分辨所使用的各種相位。數(shù)字調(diào)制傳輸在現(xiàn)代通信中發(fā)揮著越來越重要的作用，2psk及2dpsk是數(shù)字調(diào)制傳輸兩種常用的方式，psk是由載波相位來表示信號(hào)占和空或者二進(jìn)制1,02。對(duì)于有線線路商行較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可能發(fā)生4個(gè)或8個(gè)不同的相移，系統(tǒng)要求在接收機(jī)上有精確和穩(wěn)定的參考相位來分辨所使用的各種相位。本文主要研究的是如何用鍵控法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制差分相移鍵控常簡(jiǎn)稱為二相相對(duì)調(diào)相，記作2dpsk。不是利用載波相位的絕對(duì)數(shù)值傳送數(shù)字信息，是用前后碼元的相對(duì)載波相位值傳送數(shù)字信息3。所謂相對(duì)載波相位是指本碼元初相與前一碼元初相之差。下面我們就設(shè)計(jì)相移鍵控的單元電路的各個(gè)部分，對(duì)2dps

13、k的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，得到調(diào)制以后對(duì)應(yīng)的基帶信號(hào)4。1 總體方案設(shè)計(jì)1.1 2psk的乘法器實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)相（psk)是一種基本的數(shù)字調(diào)制，它適合于非線性衡參信道。2dpsk調(diào)制與解調(diào)都比較容易實(shí)現(xiàn)。通信系統(tǒng)中的一些現(xiàn)代高效調(diào)制技術(shù)一般是從2psk或2dpsk調(diào)制演變過來的，或者以此為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，首先寫出了研究psk數(shù)字調(diào)制器的分析方法與方法5。然后設(shè)計(jì)2dpsk調(diào)制器，畫出2dpsk邏輯框圖，接著對(duì)設(shè)計(jì)的器件進(jìn)行選擇與介紹，最后用protel99se畫出所設(shè)計(jì)的電路原路圖。在這里要先對(duì)2dpsk乘法器的實(shí)現(xiàn)做一個(gè)描述。數(shù)字通信最簡(jiǎn)單的調(diào)制器是2psk調(diào)制器也稱為二相相移鍵控，這

14、種調(diào)制器把數(shù)字信息“1”和“0”分別用載波的相位0和這兩個(gè)離散值來表示。表達(dá)式為： （1-1）式中取值0或是由數(shù)字信息比特取“1”或“0”決定。bpsk的信號(hào)可表達(dá)為： （1-2） （1-3） （1-4）根據(jù)bpsk的信號(hào)表達(dá)式，模擬乘法器實(shí)現(xiàn)2dpsk調(diào)制器的原理圖如圖1-1所示。圖1-1 模擬乘法器實(shí)現(xiàn)2dpsk調(diào)制原理框圖圖中bpsk的信號(hào)經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換得到信號(hào)時(shí)域信號(hào)d（t），再與時(shí)域信號(hào)相乘得到最后的調(diào)制信號(hào)s（t）。1.2 2psk的相位選擇法的實(shí)現(xiàn) 在所學(xué)過的調(diào)制方法當(dāng)中有直接調(diào)相法;乘法器；相位選擇法；脈沖插入法等方法，這里要用到的是相位選擇法法，數(shù)字通信最簡(jiǎn)單的調(diào)制器是2dps

15、k調(diào)制器，也稱二相相移鍵控，這種調(diào)制器把數(shù)字信息“1”和“0”分別用載波的相位0和這兩個(gè)離散值來表示。其表達(dá)式為：s(t)=acosct+(t)式中取值0或是由數(shù)字信息比特取“1”或“0”決定6。在實(shí)際應(yīng)用中，2psk調(diào)制器分為絕對(duì)調(diào)相和相對(duì)調(diào)相兩種。絕對(duì)調(diào)相(bpsk):利用載波相位的絕對(duì)數(shù)值來傳送數(shù)字信息叫做絕對(duì)相移鍵控，也稱bpsk調(diào)制。例如輸入一串二進(jìn)制數(shù)字序列 ，其值是“1”或“0”隨機(jī)變化,相對(duì)調(diào)相（dpsk):為了克服bpsk移相鍵控中的相位模糊問題，實(shí)際應(yīng)用中常采用相對(duì)調(diào)相，或叫做差分移相鍵控，記作dpsk。它的調(diào)制規(guī)律與bpsk的區(qū)別在于：以每個(gè)數(shù)字比特的載波相位為基準(zhǔn)來取值

16、。也就是說,它利用了前后兩個(gè)相鄰比特的載波相位差來傳送數(shù)字信息7。相位選擇法2dpsk調(diào)制器框圖如圖1-1所示。圖1-2 2psk數(shù)字調(diào)制方框圖1.3 相對(duì)調(diào)相 相對(duì)調(diào)相（dpsk）為了克服bpsk移相鍵控中的相位模糊問題，實(shí)際應(yīng)用中常采用相對(duì)調(diào) 相，或叫做差分移相鍵控，記作dpsk。它的調(diào)制規(guī)律與bpsk的區(qū)別在于：以 每個(gè)數(shù)字比特的載波相位為基準(zhǔn)來取值。也就是說，它利用了前后兩個(gè)相鄰比 特的載波相位差來傳送數(shù)字信息。在2psk信號(hào)中，調(diào)制信號(hào)“1”和“0”值分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)確定的載波相位（比如“0”和“”），即利用載波器相位的絕對(duì)數(shù)值攜帶數(shù)字信息，因此可稱為“絕對(duì)調(diào)相”,利用前后碼元載波器相位

17、相對(duì)數(shù)值的變化也同樣可以傳送數(shù)字信息，這就是“相對(duì)調(diào)相”。相對(duì)調(diào)相信號(hào)的產(chǎn)生過程是：首先對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼，即由絕對(duì)碼變?yōu)橄鄬?duì)碼（差分碼），然后再進(jìn)行絕對(duì)調(diào)相?；谶@種形成過程的二相相對(duì)調(diào)相信號(hào)稱為二進(jìn)制差分相移鍵控信號(hào)，記做2dpsk8。我們經(jīng)常用到的三種調(diào)制第一種是幅移鍵控；幅移鍵控就是數(shù)字信號(hào)振幅調(diào)制。換句話說，是利用在博得振幅變化去攜帶信息，而載波的頻率、相位都保持不變。最簡(jiǎn)單的例子就是用一載波幅度為1和0，來攜帶數(shù)字信號(hào)“1”和“0”。在微波通信中一般中頻波頻率為70mhz。第二種就是頻移鍵控。換句話說，是利用已調(diào)波的頻率變化去攜帶信息，而載波的這幅和相位不變。二相頻移鍵控調(diào)

18、制器（2fsk），數(shù)子基帶信號(hào)的“1”和“0”碼分別在兩個(gè)調(diào)制器中去鍵控各自的載波，用兩種不同頻率來表示數(shù)字信號(hào)“1”和“0”9。第三種就是相移鍵控，是利用已調(diào)載波信號(hào)的相位去攜帶數(shù)字信息，而載波的振幅和頻率都不變化。二相相移鍵控調(diào)制器它只用兩個(gè)相位來表征數(shù)字信號(hào)“1”和“0”。調(diào)相分為絕對(duì)調(diào)相和相對(duì)調(diào)相。對(duì)于數(shù)字信號(hào)“1”和“0”相位不變的相位調(diào)制方法稱為絕對(duì)二相調(diào)制10。這里我們要用到的是相移鍵控法。由二進(jìn)制基帶信號(hào)通過選相開關(guān)得到調(diào)制以后的信號(hào)，基帶信號(hào)中的二進(jìn)制絕對(duì)碼an與相對(duì)碼bn的波形圖如圖1-2所示。圖中8位二進(jìn)制碼為1 0 0 1 0 1 1 0，這就是絕對(duì)碼ak。它們能對(duì)應(yīng)的

19、相對(duì)碼bk如圖1-2（b）所示5。bk與ak之間的關(guān)系為 （1-5）（a） 絕對(duì)碼（b）相對(duì)碼圖圖1-3絕對(duì)碼與相對(duì)碼 圖1-4 2dpsk波形圖 圖1-2（b)中，根據(jù)（1-1)對(duì)圖1-2(a)的絕對(duì)碼進(jìn)行差分編碼，并且設(shè)，即相對(duì)碼的初始值為0。所以，絕對(duì)碼，。圖中1-3所示為2dpsk信號(hào)的波形圖。2psk、2dpsk信號(hào)波形與信息代碼的關(guān)系如圖1-3、1-4所示。2psk信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)2psk信號(hào)相位變化180°，相同時(shí)，2psk信號(hào)相位不變，可簡(jiǎn)稱為異變同不變。2dpsk信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：碼元為“1”時(shí)，2dpsk信號(hào)的相位變化180

20、°，碼元為“0”時(shí)，2dpsk信號(hào)的相位不變，可簡(jiǎn)稱為“1”變“0”不變。應(yīng)該說明的是，此處所說的相位變或不變，是指將本碼元內(nèi)信號(hào)的初相位與上一碼元內(nèi)信號(hào)的末相進(jìn)行比較，而不是將相鄰碼元信號(hào)的初相位進(jìn)行比較。實(shí)際工程中，2psk和2dpsk信號(hào)的載波頻率與碼速率之間可能是整數(shù)倍關(guān)系也可能是非整數(shù)倍關(guān)系。但不管是哪種關(guān)系，上述結(jié)論總是成立的。2 單元電路設(shè)計(jì)2.1 低通濾波器設(shè)計(jì) 低通濾波器電路如圖2-1所示。圖中輸入的脈沖ck為2.2mhz的對(duì)稱方波，經(jīng)三極管v1放大后，在v1的集電極得到的仍然是方波。而調(diào)制載波為正弦波，所以要把方波經(jīng)過低通濾波后得到正弦波。圖中由l1,c2組成低通

21、濾波器，經(jīng)r5輸出的就是頻率為2.2mhz的正弦型信號(hào)，作為調(diào)制器的調(diào)制載波car。圖2-1低通濾波器電路圖2.2載波放大與形成電路載波放大與形成電路如圖2-2所示，圖中來自低通濾波器輸出的car載波經(jīng)三極管v2緩沖后送到形成電路v3。v3射極射出初相為0°的載波car(0°)，v3的集電極輸出初相為180°的載波car（180°）。這兩路載波送到選相開關(guān)電路，完成2dpsk的調(diào)制。圖中，v2采用射極跟隨器的目的是組成一個(gè)低阻輸出，以減少前后之間的影響。v3組成一個(gè)分相器。產(chǎn)生兩種相位的載波。圖2-2 載波放大及形成電路原理圖2.3 模擬開關(guān)mc74hc

22、4051介紹（2dpsk調(diào)制器）74hc4051是一款高速cmos器件，74hc4051引腳兼容低功耗肖特基ttl（lsttl）系列。74hc4051遵循jedec標(biāo)準(zhǔn)no.7a。74hc4051是8通道模擬多路選擇器/多路分配器，帶有3個(gè)數(shù)字選擇端（9至11），1個(gè)低有效使能端（e），8個(gè)獨(dú)立輸入/輸出端（x0至x7）和1個(gè)公共輸入/輸出端（z）。 e為低時(shí)，8個(gè)開關(guān)的其中之一將被9至11選中（低阻態(tài)）。e為高時(shí)，所有開關(guān)都進(jìn)入高阻態(tài)，直接無視9至11。vcc和gnd是數(shù)字控制端（9至11，e）的供電引腳，74hc4051的vcc至gnd范圍為2.0 v10.0 v。74hc4051的模擬輸

23、入/輸出端（y0至y7，z）在上限vcc和下限vee之間擺動(dòng)，vcc-vee應(yīng)當(dāng)不超過10.0 v。作為一個(gè)數(shù)字多路選擇器/多路分配器，vee將被連接到gnd上（一般是接地）。輸入信號(hào)為car,輸出信號(hào)為nzr與car信號(hào)相乘得到的混合信號(hào)。2dpsk調(diào)制器電路原理圖如圖2-3所示。圖中，初相為0°的載波car(0°)和180°的載波car（180°)分別經(jīng)c6,c5加到v2的4腳和13腳。v2雖然是八選一開關(guān)，圖中用作二選一開關(guān)，相對(duì)碼bk加到9-11腳。當(dāng)bk=1時(shí)，開關(guān)選通0°的載波car(0°)輸出，當(dāng)bk=0時(shí)，輸出car（

24、180°)的載波。輸出的2dpsk信號(hào)從u2的3腳輸出，這樣bk的兩種狀態(tài)（數(shù)字0和數(shù)字1),就變成了載波的兩種初始相位。也就是載波的兩種相位分別表示數(shù)字信號(hào)的兩種狀態(tài)。從而完成2dpsk的調(diào)制。圖2-3 2dpsk調(diào)制器2.4 調(diào)制輸出電路設(shè)計(jì)調(diào)制輸出采用射極跟隨器電路。射極跟隨器指的是：信號(hào)從基極輸入，從發(fā)射極輸出的放大器。其特點(diǎn)為輸入阻抗高，輸出阻抗低，因而從信號(hào)源索取的電流小而且?guī)ж?fù)載能力強(qiáng)，所以常用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí)；也可用它連接兩電路，減少電路間直接相連所帶來的影響，起緩沖作用。調(diào)制輸出電路如圖2-4所示。圖中來自選相開關(guān)電路的已調(diào)信號(hào)經(jīng)電容c7送到v4的基極

25、，由v4的發(fā)射極經(jīng)電容c8輸出2dpsk信號(hào)。圖2-4 調(diào)制輸出電路原理圖2.5 差分編碼器電路設(shè)計(jì) 由u18a、u19a、u20e、u20d組成的差分編碼電路圖如圖2-5所示。圖2-5差分編碼電路圖圖中，絕對(duì)碼ak送到u19a的第2腳，從u19a的第3腳輸出相對(duì)碼bk。d觸發(fā)器u18實(shí)現(xiàn)碼位演示，延時(shí)時(shí)間為一個(gè)碼元周期。bk送到u18a的d輸入端（第2腳)，位同步bk送到u18a的時(shí)鐘輸入端（第3腳),從u18a的q輸入端（第5腳）輸出。u19a完成異或操作，邏輯表達(dá)式為： (2-1)3 protel 99 se介紹3.1 protel 99se主要的功能模塊（1）電路原理設(shè)計(jì)模塊。該模塊主

26、要包括設(shè)計(jì)原理圖的原理圖編輯器，用于修改、生成元件符號(hào)的元件庫(kù)編輯器以及各種報(bào)表的生成器。（2）印刷電路設(shè)計(jì)模塊。該模塊主要包括用于設(shè)計(jì)電路板的編輯器，用于修改、生成元件封裝的元件封裝庫(kù)編輯器以及電路板組件管理器。（3）可編程邏輯器件設(shè)計(jì)模塊。該模塊主要包括文本編輯器、用于編譯和仿真設(shè)計(jì)結(jié)果分析以及觀察仿真波形。（4）電路仿真模塊。該模塊蘭要包括一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)膜混合信號(hào)電路仿真器，能提供連續(xù)的模擬信號(hào)和離散的數(shù)字信號(hào)仿真11。3.2 protel 99se的組成protel 99se是一款功能強(qiáng)大的eda仿真軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作。主要有兩大部

27、分組成，且每個(gè)部分各有幾個(gè)模塊12。第一部分是電路設(shè)計(jì)部分，包含原理圖設(shè)計(jì)，pcb設(shè)計(jì)，布線，原理圖元件庫(kù)和pcb元件庫(kù)等模塊。第二部分是電路仿真和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)部分。在protel 99se中，所有的設(shè)計(jì)文檔都集成在一個(gè)單一的設(shè)計(jì)庫(kù)中，管理這個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù)的工具就是design explorer，也就是設(shè)計(jì)管理器。3.3 protel 99se的基本操作本設(shè)計(jì)主要用該軟件繪制2dpsk解調(diào)器的電路原理圖，下面就簡(jiǎn)要講解一下這款軟件在繪制電路原理圖時(shí)的一些基本操作。打開軟件后，先新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)里面建立一個(gè)原理圖（schematic）文件，我們就可以看到protel原理圖繪制的工作界

28、面了。繪制原理圖最重要的是放置元件。protel原理圖的元件都分門別類地存放在不同的原理圖元件庫(kù)中，一般分為后綴為.lib和.ddb的這兩個(gè)文件庫(kù)。添加好元件庫(kù)后就可以在左邊的搜索框中選擇自己想要的元器件，將電路圖上面的各個(gè)元器件按照合適的位置和大小放置好，然后用工具欄上面的導(dǎo)線工具將各個(gè)元器件鏈接在一起。原理圖大概就繪制的差不多了，但是還需要進(jìn)行電器規(guī)則檢查，如果沒有錯(cuò)誤，原理圖就繪制完成了；但是如果反饋出來有錯(cuò)誤，就需要將這些錯(cuò)誤一一找出來并全部去糾正過來，直至檢查出沒有錯(cuò)誤為止。電路原理圖就繪制完成了。3.4 電路原理總圖 如圖3-1是用protel99se所設(shè)計(jì)的2dpsk的電路原理圖

29、，圖中的基帶信號(hào)為方波，經(jīng)過由l1,c2組成的低通濾波器后輸出信號(hào)為car,載波car經(jīng)過三極管v2緩沖后送到形成電路v3，當(dāng)相位為0°輸出是car(0°)，當(dāng)相位為180°時(shí)，輸出為car(180°)。car載波輸出后的信號(hào)經(jīng)過2dpsk調(diào)制器以后，再通過隨射器來減少電路間直接相連所帶來的影響，最后得到調(diào)制以后的2dpsk信號(hào)。圖3-1 2dpsk電路原理圖圖中方輸入信號(hào)ck經(jīng)過低通濾波器以后濾掉高頻分量得到數(shù)字輸出信號(hào)car。輸入的脈沖ck為2.2mhz的對(duì)稱方波，經(jīng)三極管v1放大后，在v1的集電極得到的仍然是方波。而調(diào)制載波為正弦波，所以要把方波經(jīng)

30、過低通濾波后得到正弦波。圖中由l1,c2組成低通濾波器，經(jīng)r5輸出的就是頻率為2.2mhz的正弦型信號(hào)，作為調(diào)制器的調(diào)制載波car。接著是信號(hào)car載波的放大，圖中來自低通濾波器輸出的car載波經(jīng)三極管v2緩沖后送到形成電路v3。v3射極射出初相為0°的載波car(0°)，v3的集電極輸出初相為180°的載波car（180°）。這兩路載波送到選相開關(guān)電路，完成2dpsk的調(diào)制。圖中，v2采用射極跟隨器的目的是組成一個(gè)低阻輸出，以減少前后之間的影響。v3組成一個(gè)分相器。產(chǎn)生兩種相位的載波。當(dāng)輸出信號(hào)car通過與絕對(duì)碼ak相乘以后得到的混合信號(hào)通過模擬開關(guān)m

31、c74hc4051后得到相對(duì)碼bk。圖中，初相為0°的載波car(0°)和180°的載波car（180°)分別經(jīng)c6,c5加到v2的4腳和13腳。v2雖然是八選一開關(guān)，圖中用作二選一開關(guān)，相對(duì)碼bk加到9-11腳。當(dāng)bk=1時(shí)，開關(guān)選通0°的載波car(0°)輸出，當(dāng)bk=0時(shí)，輸出car（180°)的載波。輸出的2dpsk信號(hào)從u2的3腳輸出，這樣bk的兩種狀態(tài)（數(shù)字0和數(shù)字1),就變成了載波的兩種初始相位。也就是載波的兩種相位分別表示數(shù)字信號(hào)的兩種狀態(tài)。從而完成2dpsk的調(diào)制。最后經(jīng)過經(jīng)過隨射器得到調(diào)制信號(hào)2dpsk。

32、調(diào)制輸出采用射極跟隨器電路。射極跟隨器指的是：信號(hào)從基極輸入，從發(fā)射極輸出的放大器。其特點(diǎn)為輸入阻抗高，輸出阻抗低，因而從信號(hào)源索取的電流小而且?guī)ж?fù)載能力強(qiáng)，所以常用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí)；也可用它連接兩電路，減少電路間直接相連所帶來的影響，起緩沖作用。圖中來自選相開關(guān)電路的已調(diào)信號(hào)經(jīng)電容c7送到v4的基極，由v4的發(fā)射極經(jīng)電容c8輸出2dpsk信號(hào)。結(jié)束語 在經(jīng)過兩個(gè)多月的努力，終于將2dpsk單元電路設(shè)計(jì)完成了，在此期間遇到了很多的問題第一個(gè)就是對(duì)word使用的不熟練對(duì)一些基本的操作都不知道但是在進(jìn)過一個(gè)星期的使用后慢慢的開始熟練起來，再一個(gè)就是protel99se，在使用這個(gè)軟件

33、設(shè)計(jì)單元電路圖的時(shí)候也是因?yàn)椴皇炀殻钥傇谥禺嬇c修改中，但都在老師和同學(xué)的幫助下順利解決了。接下來對(duì)整個(gè)電路設(shè)計(jì)做一個(gè)總結(jié)，數(shù)字調(diào)制模塊將數(shù)字信源模塊晶振的輸出信號(hào)clk進(jìn)行2分頻、濾波后，得到2ask和2dpsk的載波信號(hào)。放大器的發(fā)射極和集電極輸出兩個(gè)頻率相等、相位相反的信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)分別被bk的“0”碼和“1”碼選通。2fsk信號(hào)有兩個(gè)載波信號(hào)，一個(gè)是2ask信號(hào)的載波，另一個(gè)是將clk信號(hào)進(jìn)行4分頻、濾波得到的。2psk、2dpsk信號(hào)波形與信息代碼的關(guān)系如圖1-3、1-4所示。2psk信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)2psk信號(hào)相位變化180°，相同時(shí)，2p

34、sk信號(hào)相位不變，可簡(jiǎn)稱為異變同不變。2dpsk信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：碼元為“1”時(shí)，2dpsk信號(hào)的相位變化180°，碼元為“0”時(shí)，2dpsk信號(hào)的相位不變，可簡(jiǎn)稱為“1”變“0”不變。應(yīng)該說明的是，此處所說的相位變或不變，是指將本碼元內(nèi)信號(hào)的初相位與上一碼元內(nèi)信號(hào)的末相進(jìn)行比較，而不是將相鄰碼元信號(hào)的初相位進(jìn)行比較。實(shí)際工程中，2psk和2dpsk信號(hào)的載波頻率與碼速率之間可能是整數(shù)倍關(guān)系也可能是非整數(shù)倍關(guān)系。但不管是哪種關(guān)系，上述結(jié)論總是成立的。本文的數(shù)字調(diào)制模塊用碼變換2psk調(diào)制方法產(chǎn)生2dpsk信號(hào)，相對(duì)碼ak,2dpsk調(diào)制器的輸出就是2dpsk信號(hào)；相對(duì)于相

35、對(duì)碼bk，2psk調(diào)制器的輸出是psk信號(hào)。已調(diào)制信號(hào)的相位與ak的關(guān)系是“1”和“0”不變，與bk的關(guān)系是異變同不變，友a(bǔ)k到bk的變換也符合“1”變“0”不變規(guī)律。放大器的模塊主要是載波通過低通濾波后得到的兩個(gè)載波信號(hào)，一個(gè)相位為0°輸出，一個(gè)相位為180°輸出。在不斷的學(xué)習(xí)過程中我體會(huì)到：寫論文是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)的過程，從最初剛寫論文時(shí)對(duì)元器件面臨的問題的模糊認(rèn)識(shí)到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的認(rèn)識(shí)，我體會(huì)到實(shí)踐對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性，以前只是明白理論，沒有經(jīng)過實(shí)踐考察，對(duì)知識(shí)的理解不夠明確，通過這次的做，真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。總之，通過畢業(yè)設(shè)計(jì),我深刻體會(huì)到要做好一個(gè)完整的事情

36、，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對(duì)待要解決的問題，要耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來充實(shí)自己。同時(shí)我也深刻的認(rèn)識(shí)到，在對(duì)待一個(gè)新事物時(shí)，一定要從整體考慮，完成一步之后再作下一步，這樣才能更加有效。 參考文獻(xiàn) 1 王興亮,數(shù)字通信原理與技術(shù)(第二版).西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.2 鮮繼清,現(xiàn)代通信系統(tǒng).西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003.3 王興亮,通信系統(tǒng)教程.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2007.4 張維峰,通信原理與通信技術(shù)（第三版).西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2012.5 韋邁樂,牛津高階英語詞典(第7版)英語版.北京:商務(wù)印書館,2007.6 陳力平,protel99

37、se設(shè)計(jì)與實(shí)訓(xùn).北京:航空工業(yè)出版社,2003.7 劉泉,通信電子線路原理與應(yīng)用.北京:高等教育出版社,2011.8 孫肖子,擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ).西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008.9 張衛(wèi)鋼,通信原理與通信技術(shù).西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008.10 胡慶,數(shù)字電路基礎(chǔ).成都:成都電子科技大學(xué)出版社,2009.11 王福昌,通信原理實(shí)驗(yàn).北京:清華大學(xué)出版社,2007.12 陳壽才，protel 99se原理圖與印刷電路板電磁兼容設(shè)計(jì).長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版， 2007.致 謝 大學(xué)生活就像一場(chǎng)夢(mèng)真的是一晃就過去了，回首走過的歲月，心中倍感充實(shí)，就像昨天剛做了一個(gè)夢(mèng)一樣，好像剛踏入大

38、學(xué)第一天時(shí)的感覺，但不是來時(shí)的好奇感，而是要走的憂傷感。雖然沒有留下什么，但是要走了，最后的任務(wù)就是這篇論文，所以還是想把它做好。當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，有一種像是完成了一件很偉大的事情的感覺，心中有很多話想要一吐為快。首先誠(chéng)摯的感謝我的論文指導(dǎo)老師談新權(quán)老師。每天早上7點(diǎn)就來到辦公室等著修改論文，提出意見并指出不足，所以很感謝老師在百忙中能抽出寶貴的時(shí)間來對(duì)我的論文進(jìn)行指導(dǎo)與修改。還有教過我的所有老師們，你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;他們循循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。感謝四年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友、感謝他們?yōu)槲姨岢龅牟蛔愫鸵庖?，有了他們的支持、鼓?lì)和幫助，我才能充實(shí)的度過了四年的學(xué)習(xí)生活。時(shí)間過得真是快啊，一不小心就輸給了時(shí)間，被卷進(jìn)了畢業(yè)的時(shí)空隧道來到了畢業(yè)季節(jié)。盡管心中有很多不舍，但是不舍哪有得，相信現(xiàn)在的離開是為了更好的相聚。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!十年寒窗！我所學(xué)到的不僅僅