通信原理課程設(shè)計格式2014

1、桂林航天工業(yè)學院學生實習（實訓(xùn)）總結(jié)報告 系（部）： 電子工程系 專業(yè)班級：2012041B04學生姓名：李珊學 號：2012041BO421 實習（實訓(xùn)）地點： 南校區(qū)實訓(xùn)樓 報告題目： ASK調(diào)制電路的設(shè)計與制作 報告日期 2014 年 7 月 4 日 指導(dǎo)教師評語：_ _ 成績（五級記分制）： 指導(dǎo)教師（簽字）：_通信原理課程設(shè)計報告的寫法及基本要求一、報告目錄和正文兩部分組成1目錄：字體要求見示例。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：主要描述本次實習（實訓(xùn)）的目的意義、大綱的要求及接受實習（實訓(xùn)）任務(wù)等情況。（2）主體：實習（實訓(xùn)）報告最主要的部分

2、，詳述實習（實訓(xùn)）的基本情況，包括：項目、內(nèi)容、安排、組織、做法，以及分析通過實習（實訓(xùn)）經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)，接受了哪些實踐鍛煉，搜集到哪些資料，并從中得出一些具體認識、觀點和基本結(jié)論。（3）結(jié)尾：可寫出自己的收獲、感受、體會和建議，也可就發(fā)現(xiàn)的問題提出解決問題的方法、對策；或總結(jié)全文的主要觀點，進一步深化主題；或提出問題，引發(fā)人們的進一步思考等。二、對實習（實訓(xùn)）報告的要求1按照大綱要求在規(guī)定的時間完成實習（實訓(xùn)）報告，報告內(nèi)容必須真實，不得抄襲。學生應(yīng)結(jié)合自己所在工作崗位的工作實際寫出本行業(yè)及本專業(yè)（或課程）有關(guān)的實習（實訓(xùn)）報告。2校外實習報告字數(shù)要求：不少于800字每周，累計實習3周及以上

3、的不少于2000字。用A4紙打印或書寫（正文標題用小四號黑體，正文內(nèi)容用小四號宋體，行距1.5倍，排版要求美觀、整潔）。校內(nèi)實習（實訓(xùn)）報告字數(shù)要求可適當減少，具體要求由系（部）依據(jù)課程特點規(guī)定。3實習（實訓(xùn)）報告撰寫過程中需接受指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，學生應(yīng)在實習（實訓(xùn)）結(jié)束之前將成稿交實習（實訓(xùn)）指導(dǎo)教師。三、實習（實訓(xùn)）考核的主要內(nèi)容1平時表現(xiàn)：實習（實訓(xùn)）出勤和實習（實訓(xùn)）紀律的遵守情況；實習（實訓(xùn)）現(xiàn)場的表現(xiàn)和實習（實訓(xùn)）筆記的記錄情況、筆記的完整性。2實習（實訓(xùn)）報告：實習（實訓(xùn)）報告的完整性和準確性；實習（實訓(xùn)）的收獲和體會。3答辯：在生產(chǎn)現(xiàn)場隨機口試；實習（實訓(xùn)）結(jié)束時抽題口試。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指標分析3.4高頻脈沖信號的檢波第4章電路分析與設(shè)計第5章總結(jié)第6章參考文獻第7章附錄7.1材料清單7.2設(shè)計原理圖第八章 致謝引言_ 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于數(shù)字信號具有豐富的低頻成分，不宜進行無線傳輸或長距離電纜傳輸，因而同模擬調(diào)制一樣，需要將基帶信號進行高頻正弦調(diào)制，即數(shù)字調(diào)制。一般來說，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現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，即把數(shù)字基帶信號當作模擬信號的特殊情況來處理；二是利用數(shù)字信號的離散取值特點去鍵控載波，從而實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。后一種方法通常稱為鍵控法。比如對載波的振幅、頻率及相位進行鍵

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)計要求實現(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)制是源信號為離散型的正弦波調(diào)制，而模擬調(diào)制則是源信號為連續(xù)型的正弦波調(diào)制，因而，數(shù)字調(diào)制具有由數(shù)字信號帶來的一些特點。這些特點主要包括兩個方面：第一，數(shù)字調(diào)制信號的產(chǎn)生，除把數(shù)字的調(diào)制信號當作模擬信號的特例而直接采用模擬調(diào)制方式產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號外，還可以采用鍵控載波的方法。第二

6、，對于數(shù)字調(diào)制信號的解調(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)字基帶信號而變化的數(shù)字調(diào)制，即源信號為“1”時，發(fā)送載波，源信號為“0”時，發(fā)送0電平。 所以也稱這種調(diào)制為通、斷鍵控（OOK）。當數(shù)字基帶信號為二進制時，也稱為二進制振幅鍵控（2ASK），2ASK信號的調(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)信號適合傳輸信道的特性就可以了。但實際數(shù)字通信系統(tǒng)大都選擇正弦波作為載波，這是因為正弦信號形式簡單，便于產(chǎn)生和接收。由于數(shù)字調(diào)制是用載波信號的默寫離散狀態(tài)來表征所傳送的數(shù)字信息，也稱數(shù)字

7、調(diào)制信號為鍵控信號，相應(yīng)的調(diào)制又稱為幅度鍵控調(diào)制（ASK）. 2ASK信號的調(diào)制方法2ASK信號是數(shù)字調(diào)制方式中最早出現(xiàn)的，也是最簡單的，但其抗噪聲性能較差，因此實際應(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， 為隨機的單極性矩形脈沖序列， 是經(jīng)過基帶成型處理之后的脈沖序列。2ASK信號的時域波形如圖3-19所示。 圖3-19 2ASK信號的時域波形32ASK信號的解調(diào)與調(diào)幅信號相似，2ASK信號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、。因此并沒有被廣泛應(yīng)用。而在這次設(shè)計中，設(shè)計的就是ASK調(diào)制電路。電路需要用那些集成塊來實現(xiàn)功能？需要運用到哪些元件？而電路圖又要用什么軟件來畫？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  由于從消息變化過來的原始電信號(基帶信號)具有頻率較低的頻普分量,這種信號在許多信道中不是以直接進行傳輸，因此，在系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要有調(diào)制過程，而在接收端則需要有解調(diào)過程。所謂調(diào)制,是指用基帶信號對載波波形的某些參量進行控制,使載波的這些參量隨基帶信號的變化而變化。本設(shè)計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)制使用載波信號的某些離散狀態(tài)來表征所傳送的信息，接收

9、端也只要對載波信號的離散調(diào)制參量進行檢測，數(shù)字調(diào)制信號也稱為鍵控信號。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)信號的頻譜結(jié)構(gòu)特點的不同，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)信號的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只不過頻譜位置搬移了；在非線性調(diào)制中，已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號的頻譜結(jié)構(gòu)不同，不是簡單的頻譜搬移，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)計中運用通斷鍵控的方法對載波進行調(diào)制。在振幅鍵控中載波幅度是隨著基帶信號的變化

10、而變化的。用一個模擬開關(guān)作為調(diào)制載波的輸出通斷控制門，由二進制序列S(t)控制門的通斷, S(t)=1時開關(guān)導(dǎo)通；S(t)=0時開關(guān)截止。 集成運放芯片TL082將載波信號和調(diào)制信號進行放大后送入74HC4066實現(xiàn)通斷鍵控。在基帶信號輸入端輸入NRZ碼，在載波信號輸入端輸入64K正弦波信號，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，說明ASK調(diào)制是成功的。下圖所示，說明ASK調(diào)制是成功的。第三章 電路原理分析電路原理分析ASK信號的解調(diào)原理振幅鍵控信號的基本解調(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傳輸

11、系統(tǒng)中的取樣判決器一樣，它對提高數(shù)字信號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)時需引入與發(fā)送載波信號同頻、同相的本地振蕩信號(即稱參考信號)，但對AM波沒必要用同步檢波，可以用較簡單的包絡(luò)檢波。在非相干解調(diào)中帶通濾波器恰好使ASK信號完整地通過，經(jīng)過包洛檢波后，輸出其包洛。抽樣判決器包括抽樣、判決及碼元形成，有時又稱譯碼器。定時抽樣脈沖是很窄的脈沖，通常位于每個碼元的中央位置，其重復(fù)周期等于碼元的寬度。不計其噪聲影響時，帶通濾波器輸出為ASK信號。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)制信號去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號的規(guī)律變化的過程。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，為已調(diào)信號，為濾波器的沖激響應(yīng)，則已調(diào)信號的時域和頻域一般表達式分別為式中，為調(diào)制信號的頻譜，為載波角頻率。由以上表達式可見，對于幅度調(diào)制信號，在波形上，它的幅度隨基帶信號規(guī)律而變化；在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的頻譜完全是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移。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，適當選擇濾波器的特性，便可得到各種幅度調(diào)制信號，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）信號等。2、根據(jù)幅度調(diào)制原理，一個二進制的幅度鍵控信號可以表示成一個單極性矩形脈沖序列與一個正弦波的乘積：通常二進制鍵控信號產(chǎn)生的方法有兩種：一種是一般模擬幅度調(diào)制的方法，另一種因為二進制的幅度鍵控信號的狀態(tài)為零，即處于斷開狀態(tài)，故稱之為通斷信號。ASK信號產(chǎn)生的方法比較簡單。首先因ASK信號的特征是對載波的的通斷鍵控，用一個模擬開關(guān)作為調(diào)制載波的輸出通斷控制門，由二進制序列S(t)控制門的通斷, S(t)=1時開關(guān)導(dǎo)通；S(t)=0時開關(guān)截止。在這次設(shè)計中運用的是通斷鍵控，ASK調(diào)制的基帶信號和載

14、波信號分別從“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)計通常二進制鍵控信號產(chǎn)生的方法有兩種：一種是一般模擬幅度調(diào)制的方法，另一種因為二進制的幅度鍵控信號的狀態(tài)為零，即處于斷開狀態(tài)，故稱之為通斷信號。本次設(shè)計中運用的是通斷鍵控法。使用集成運放芯片TL082將一個載波正弦信號和一個調(diào)制信號放大后，將放大后的信號輸入74HC4066:四雙相模擬開關(guān)，最后實現(xiàn)調(diào)制的功能。因為運用到了通斷鍵控法，所以需要使用模擬開關(guān)，74HC4066為四雙相模擬開關(guān)，剛好符合要求，原電路圖接了一個四電壓比較器LM339，類似于增益不可調(diào)的運算放大器。但由于圖中的引腳編號有誤，原使用LM339 的

15、，腳改為用TL082 ，腳代替，功能同樣能實現(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、測試分析及結(jié)果調(diào)試所需要的器材有：1、信號源模塊 2、示波器信號源模塊主要用來產(chǎn)生碼速率為15.625KHZ的NRZ碼和64KHZ的正弦波（幅度為3V）（用信號源模塊上的SW103S105來設(shè)置NRZ碼的碼形為0111001001110010，而用SW101，SW102來設(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，若為下圖所示則說明這次所做的ASK調(diào)制電路的功能實現(xiàn)。 ASK調(diào)制波形 這次所做的ASK調(diào)制電路沒能將信號調(diào)制，根據(jù)通信原理實驗指導(dǎo)書中所給的電路圖所做，但是因為LM339引腳的連接有問題，在電路中沒有使用LM339。原使用LM339 的，腳改為用TL082 ，腳代替。但是這樣電路也出現(xiàn)了問題，用示波器檢測的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連接，導(dǎo)致了集成塊沒有工作，也就沒有調(diào)制，波形也就出不來。后將電源輸入端和接地端連接好后，波形出來了。兩個

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?？偨Y(jié) ASK調(diào)制電路主要需要集成運放芯片TL082，74HC4066四雙相模擬開關(guān)這兩個集成塊來實現(xiàn)功能。其中運用到Protel99se軟件，其步驟為：1、 打開Protel99se新建文件，Document 中新建一個原理圖，要導(dǎo)入幾個常用的封裝，如Miscellaneous Devices、Dos schematic libraries,從這些庫中調(diào)出元件繪制原理圖。2、 生成網(wǎng)絡(luò)表，新建一個pcb文件，將網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入，手

18、工布局，再進行自動布線。完成pcb板的制作把在pcb中的圖打印出來，進行壓板、腐蝕、鉆孔再進行元件的焊接，電路板完成。兩種幅度鍵控信號產(chǎn)生的仿真電路圖及波形：(a)調(diào)幅法（2ASK)(b)開關(guān)鍵控法(OOK)2ASK信號是數(shù)字調(diào)制方式中最早出現(xiàn)的，也是最簡單的，但其抗噪聲性能較差，因此實際應(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)制電路沒能將信號調(diào)制，根據(jù)通信原理實驗指導(dǎo)書中所給的電路圖所做，但是因為74HC4066與LM339都具有運放功能，不必要使用LM339，可以直接用74HC4066來代替，所以在電路中沒有使用LM339。原使用LM339 的，腳改為用TL082 ，腳代替。但是這樣電路也出現(xiàn)了問題，用示波器檢測的時候輸出的用示波器檢測的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)，集成塊沒有工作，問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