2FSK調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì)

1、 *實(shí)踐教學(xué)*州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2011年秋季學(xué)期高頻電子線路課程設(shè)計(jì)2FSK調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì)題 目: 專業(yè)班級(jí)： 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師： 成 績(jī):在現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)中，頻帶傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用最為突出。用基帶數(shù)字信號(hào)控制高頻載波 把基帶數(shù)字信號(hào)變換為頻帶數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱為數(shù)字調(diào)制，已調(diào)信號(hào)通過(guò)信道傳輸?shù)浇邮斩?，在接收端通過(guò)解調(diào)器把頻帶數(shù)字信號(hào)還原成基帶數(shù)字信號(hào)，這種數(shù)字信號(hào)的反變換稱為數(shù)字 解調(diào)，把包含調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的傳輸系統(tǒng)叫做數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸系統(tǒng)。以數(shù)字信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)的調(diào)制技術(shù)。一般采用正弦波作為載波，這種數(shù)字調(diào)制又稱為載波鍵控。用電鍵進(jìn)行控制，這是借用了電報(bào)傳輸中的術(shù)語(yǔ)

2、。載波鍵控是以數(shù)字信號(hào)作為電 碼，用它對(duì)正弦載波進(jìn)行控制，使載波的某個(gè)參數(shù)隨電碼變化。根據(jù)正弦波受控參數(shù)的不同，載波鍵控可以分為三大類：移幅鍵控(ASK)、移頻鍵控(FSK)、移相鍵控(PSK)。它們分別是正弦波的幅度、頻率、相位隨著數(shù)字信號(hào)而變化，圖 為三種鍵控相應(yīng)的波形和功率譜密度。FSK信號(hào)的產(chǎn)生可利用一個(gè)矩形脈沖序列對(duì)一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)頻而獲得。這正是頻率鍵控 通信方式早期采用的實(shí)現(xiàn)方法，也是利用模擬調(diào)頻法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)頻的方法。2FSK信號(hào)的另一 產(chǎn)生方法便是采用鍵控發(fā)法，即利用受矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率 源進(jìn)行選擇。2FSK它是利用載頻頻率變化來(lái)傳輸數(shù)字信息。數(shù)字載頻

3、信號(hào)又可分為相位離散和相位 連續(xù)兩種情形。若兩個(gè)振蕩頻率分別由不同的獨(dú)立振蕩器提供，它們之間的相位互不相關(guān)， 這就叫相位離散的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)；若兩個(gè)振蕩頻率由同一振蕩信號(hào)源提供，是對(duì)其中一個(gè)載 頻進(jìn)行分頻，這樣產(chǎn)生的兩個(gè)載波就是相位連續(xù)的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)電路利用移頻鍵控法，由振蕩器產(chǎn)生不同的載頻頻率作為兩個(gè)不同頻率的載頻信 號(hào)，即為相位不同的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)，由基帶信號(hào)對(duì)不同頻率的載波信號(hào)進(jìn)行選擇。通過(guò) Multisim對(duì)分析過(guò)程進(jìn)行仿真，清楚的展現(xiàn)2FSK數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和傳輸特性。 關(guān)鍵詞：2FSK 調(diào)制 解調(diào) 仿真刖言2.12.23.13.2四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容基本原理2FSK調(diào)制的

4、原理2FSK解調(diào)原理技術(shù)簡(jiǎn)介鎖相環(huán)技術(shù)簡(jiǎn)介Multisim技術(shù)簡(jiǎn)介單元電路設(shè)計(jì)4.12FSK調(diào)制電路單兀4.22FSK解調(diào)電路單兀五、整體電路圖設(shè)計(jì)與仿真5.12FSK調(diào)制的總體電路圖5.22FSK121212151516、.八、總 參考文獻(xiàn) 附件解調(diào)的總體電路圖結(jié)182022各元件引腳圖23、八-冃U言在實(shí)際通信系統(tǒng)中，大部分信道不能直接傳輸基帶信號(hào)，必須用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的 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，即以正弦波作為載波的數(shù)字調(diào) 制系統(tǒng)。和模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種基本形式。調(diào)頻信號(hào)即2FSK信號(hào)是數(shù)字通信系統(tǒng)使用較早的一種通信方式，由于這種

5、通信方式容易實(shí)現(xiàn)，抗噪聲和抗衰 減性能較強(qiáng)，因此在低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。2FSK信號(hào)的產(chǎn)生可利用一個(gè)矩形脈沖序列對(duì)一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)頻而獲得。這正是頻率鍵 控通信方式早期采用的實(shí)現(xiàn)方法，也是利用模擬調(diào)頻法實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)頻的方法。2FSK信號(hào)的另 一產(chǎn)生方法便是采用鍵控發(fā)法，即利用受矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻 率源進(jìn)行選擇。2FSK它是利用載頻頻率變化來(lái)傳輸數(shù)字信息。數(shù)字載頻信號(hào)又可分為相位離散和相位 連續(xù)兩種情形。若兩個(gè)振蕩頻率分別由不同的獨(dú)立振蕩器提供，它們之間的相位互不相關(guān)， 這就叫相位離散的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)；若兩個(gè)振蕩頻率由同一振蕩信號(hào)源提供，是對(duì)其中一個(gè)載

6、頻進(jìn)行分頻，這樣產(chǎn)生的兩個(gè)載波就是相位連續(xù)的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)電路利用移頻鍵控法，由振蕩器產(chǎn)生不同的載頻頻率作為兩個(gè)不同頻率的載頻信 號(hào)，即為相位不同的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)，由基帶信號(hào)對(duì)不同頻率的載波信號(hào)進(jìn)行選擇。、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1目的及意義通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)高頻電子技術(shù)電路的理解，學(xué)會(huì)查尋資料、方案比較，以 及設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié)。進(jìn)一步提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)腦動(dòng)手、獨(dú)立開(kāi)展電 路實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，鍛煉分析、解決高頻電子電路問(wèn)題的實(shí)際本領(lǐng)，真正實(shí)現(xiàn)由課本知識(shí)向?qū)嶋H 能力的轉(zhuǎn)化；通過(guò)典型電路的設(shè)計(jì)與制作，加深對(duì)基本原理的了解，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)和要求根據(jù)

7、2FSK特點(diǎn)，信源輸入以及對(duì)應(yīng)的頻率自己確定;了解2FSK信號(hào)調(diào)制解調(diào)的原理；解調(diào)器用PLL;1.3 內(nèi)容和要求要求掌握單元電路：正弦震蕩器，調(diào)制、解調(diào)器，VCO掌握調(diào)制、解調(diào)的基本原理。通過(guò)實(shí)際方案的分析比較，初步掌握簡(jiǎn)單實(shí)用電路的分析 方法和工程設(shè)計(jì)方法。了解與課程有關(guān)的電子電路以及元器件工程技術(shù)規(guī)范，能按課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的技術(shù)要求, 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明，能正確反映設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成果，能正確繪制電路圖。二、基本原理2.1 2FSK調(diào)制的原理頻移鍵控（FSK）就是利用載波信號(hào)的頻率變化來(lái)傳遞數(shù)字信息。 在二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK 中，載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在 f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)之間變化。當(dāng)傳送“

8、1”碼時(shí)對(duì)應(yīng)于 載波頻率f1，傳送“ 0”碼時(shí)對(duì)應(yīng)于載波頻率f2，故其表達(dá)式為： fl,出現(xiàn)槪率為P,對(duì)應(yīng)于珂卯+眄）及=1b出現(xiàn)概率為（1-刊對(duì)應(yīng)于C曲1V +仇）A其中助=2昕，田0 = 2軌，代為頻率為的載波的初始相位，為頻率為人的載波的初始相位。令。以2的反碼，即2二則有:當(dāng)2=1時(shí)，2 = 0；當(dāng)A時(shí)，2=1。則2FSK信號(hào)可表示為：汕b卜孚川-艸?；）3偵+出）+他其中，我們?cè)诜治鲋屑僭O(shè)80）為單個(gè)矩形脈沖序列，其表達(dá)式為：1, 0| EFFiA中右孵兆）沖L熬!圖2.6 2FSK同步檢測(cè)方框圖單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)經(jīng)過(guò)零點(diǎn)的次數(shù)多少，可以用來(lái)衡量頻率的高低。數(shù)字調(diào)頻波的過(guò)零點(diǎn) 數(shù)隨不同載

9、頻而異，故檢出過(guò)零點(diǎn)數(shù)可以得到關(guān)于頻率的差異，這就是過(guò)零檢測(cè)法的基本思想。過(guò)零檢測(cè)法方框圖及各點(diǎn)波形如圖4所示。2FSK俞入信號(hào)經(jīng)放大限幅后產(chǎn)生矩形脈沖序 列，經(jīng)微分及全波整流形成與頻率變化相應(yīng)的尖脈沖序列，這個(gè)序列就代表著調(diào)頻波的過(guò)零 點(diǎn)。尖脈沖觸發(fā)一寬脈沖發(fā)生器，變換成具有一定寬度的矩形波，該矩形波的直流分量便代 表著信號(hào)的頻率，脈沖越密，直流分量越大，反映著輸入信號(hào)的頻率越高。經(jīng)低通濾波器就 可得到脈沖波的直流分量。這樣就完成了頻率-幅度變換，從而再根據(jù)直流分量幅度上的區(qū) 別還原出數(shù)字信號(hào)“ T和“ 0”。a wvvwvmbfmnnTLTLrmiL I L L L I 1 L L L F

10、 f t hrd lAUmL ILL f LIAIlg jwrnirLwnnnT圖2.7過(guò)零檢測(cè)法方框圖及各點(diǎn)波形圖4.差分檢測(cè)法差分檢波法基于輸入信號(hào)與其延遲T的信號(hào)相比較，信道上的失真將同時(shí)影響相鄰信號(hào)，故不影響最終鑒頻結(jié)果。實(shí)踐表明，當(dāng)延遲失真為 0時(shí)，這種方法的檢測(cè)性能不如普通鑒 頻法，但當(dāng)信道有較嚴(yán)重延遲失真時(shí)，其檢測(cè)性能優(yōu)于鑒頻法。5.鎖相環(huán)鎖相環(huán)中的鑒相器通常由模擬乘法器組成，利用模擬乘法器組成的鑒相器電路如下圖所 示。7 4X圖2.8鑒相器電路鑒相器的工作原理是：設(shè)外界輸入的信號(hào)電壓和壓控振蕩器輸出的信號(hào)電壓分別為:訓(xùn)二1/泌枷+協(xié)）式中的為壓控振蕩器在輸入控制電壓為零或?yàn)橹绷?/p>

11、電壓時(shí)的振蕩角頻率，稱為電路的固有 振蕩角頻率。則模擬乘法器的輸出電壓 UD為：Mq =他血 00 = KE% sin （Bjt +& （幼宓陽(yáng)+00（）=-燈解伽514以+q （f）+flv+妬（幼+灼誨涮郵+耳（f）H珂f +恥）用低通濾波器LF將上式中的和頻分量濾掉，剩下的差頻分量作為壓控振蕩器的輸入控 制電壓uc（t）。即卩uc（t）為：ut = -KUJJ 汕郵+融）卜闖+恥）乙二U存五（耳-訕+業(yè)卜狀川式中的e為輸入信號(hào)的瞬時(shí)振蕩角頻率， （t）和to （t）分別為輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的瞬 時(shí)位相，根據(jù)相量的關(guān)系可得瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)位相的關(guān)系為：則，瞬時(shí)相位差也為 你也一訕+竝）一抽

12、對(duì)兩邊求微分，可得頻差的關(guān)系式為倫d他-田Jd覽）-融）二+dl dldi上式等于零，說(shuō)明鎖相環(huán)進(jìn)入相位鎖定的狀態(tài)，此時(shí)輸出和輸入信號(hào)的頻率和相位保持恒定 不變的狀態(tài)，Uc(t)為恒定值。當(dāng)上式不等于零時(shí)，說(shuō)明鎖相環(huán)的相位還未鎖定，輸入信號(hào) 和輸出信號(hào)的頻率不等，Uc( t)隨時(shí)間而變。壓控振蕩器的壓控特性如圖9所示，該特性說(shuō)明壓控振蕩器的振蕩頻率 3以3為中心, 隨輸入信號(hào)電壓Uc (t)的變化而變化。該特性的表達(dá)式為圖2.9壓控振蕩器的壓控特性上式說(shuō)明當(dāng)Uc (t)隨時(shí)間而變時(shí)，壓控振蕩器的振蕩頻率 3也隨時(shí)間而變，鎖相環(huán)進(jìn) 入 頻率牽引”自動(dòng)跟蹤捕捉輸入信號(hào)的頻率，使鎖相環(huán)進(jìn)入鎖定的狀態(tài)

13、，并保持CD0=i 的狀態(tài)不變。實(shí)踐表明，當(dāng)延遲失真為0時(shí)，這種方法的檢測(cè)性能不如普通鑒頻法，但當(dāng)信道有較嚴(yán) 重延遲失真時(shí)，其檢測(cè)性能優(yōu)于鑒頻法。技術(shù)簡(jiǎn)介3.1鎖相環(huán)技術(shù)簡(jiǎn)介許多電子設(shè)備要正常工作，通常需要外部的輸入信號(hào)與內(nèi)部的振蕩信號(hào)同步，利用鎖相 環(huán)路就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路，簡(jiǎn)稱鎖相環(huán)。鎖相環(huán)的特點(diǎn)是：利用外部輸入的參考信號(hào)控 制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)的頻率和相位。因鎖相環(huán)可以實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)頻率對(duì)輸入信號(hào)頻率的自動(dòng)跟蹤，所以鎖相環(huán)通常用于閉環(huán)跟蹤 電路。鎖相環(huán)在工作的過(guò)程中，當(dāng)輸出信號(hào)的頻率與輸入信號(hào)的頻率相等時(shí)，輸出電壓與輸 入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓

14、的相位被鎖住，這就是鎖相環(huán)名稱的由 來(lái)。鎖相環(huán)是一種自動(dòng)相位控制系統(tǒng),它由鑒相器（PD、環(huán)路濾波器（LP）和壓控振蕩器（VCO 三個(gè)部分組成，廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、導(dǎo)航以及各種測(cè)量?jī)x器中。鎖相環(huán)技術(shù)目前的應(yīng)用集中在以下三個(gè)方面：第一信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)；第二 信號(hào)的調(diào)頻和解調(diào)；第三信號(hào)頻率合成電路。鎖相環(huán)及其應(yīng)用電路“通信電子線路”課程教 學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，但比較抽象，還涉及到新的概念和復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析。因此無(wú)論是教師 授課還是學(xué)生理解都比較困難。為此，我們將基于 Multisim的鎖相環(huán)應(yīng)用仿真。實(shí)踐證明這些仿真電路可以幫助學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解，并為進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作打下良好的基 礎(chǔ)。3.2 Mult

15、isim 技術(shù)簡(jiǎn)介Multisim 是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以 Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于 初級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作，包括電路原理圖圖形及電路硬件描述語(yǔ)言的輸入方式， 具有豐富的仿真分析能力。主要內(nèi)容為基于Multisim 的模擬乘法器應(yīng)用設(shè)計(jì)與仿真。闡述了雙邊帶調(diào)幅及普通調(diào)幅、同步檢波、混頻、乘積型鑒相電路的原理，并在電路設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)Multisimll仿真環(huán)境中創(chuàng)建集成模擬乘法器 MC1496電路模塊，利用模擬乘法器 MC1496完成各項(xiàng)電路的設(shè)計(jì)與仿真。Multisim提煉了 SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲

16、、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技 術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì) 和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。NI Multisim 軟件結(jié)合了直觀的捕獲和功能強(qiáng)大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對(duì)電 路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。憑借 NI Multisim,可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫(kù)的電路圖，并利用工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)SPICE模擬器仿真電路行為。借助專業(yè)的高級(jí)SPICE分析和虛擬儀器，能在設(shè)計(jì)流程中提早對(duì)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行的迅速驗(yàn)證，從而縮短建模循環(huán)。與NI LabVIEW和SingnalExpress軟件的集成，完善了具有強(qiáng)大

17、技術(shù)的設(shè)計(jì)流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)建模測(cè)量。它有豐富的元件庫(kù)，為用戶提供元器件模型的擴(kuò)充和技術(shù)；虛擬測(cè)試儀器儀表種類齊全， 其操作方法與實(shí)際儀器十分相似；具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離 散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等18種電路分析方法，基本上能滿足一般電子電路的分析設(shè)計(jì)的要求；提供了多種輸入輸出接口， Multisim2001可以與國(guó)內(nèi)外流行的印刷電路板設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件 Protel及電路仿真軟件Pspice之間的文件接口，也能通 過(guò)Windows電路圖送往文字處理系

18、統(tǒng)中進(jìn)行編輯排版，同時(shí)還支持VHDLffi Verilog HDL語(yǔ)言的電路仿真與設(shè)計(jì)。MultisimIO 的特點(diǎn):MultisimIO把所有的元件分成13類庫(kù)，再加上放置分層模塊、總線、登錄網(wǎng)站共同組成 元件工具欄。MultisimIO 提供了 18種儀表，儀表工具欄通常位于電路窗口的右邊，也可以用鼠標(biāo)將 其拖至菜單的下方，呈水平狀。(1)Multisim1O是一個(gè)電路原理設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件。其元器件庫(kù)提供 數(shù)千種電路元器件供實(shí)驗(yàn)選用，同時(shí)也可以新建或擴(kuò)充已有的元器件庫(kù)，而且建庫(kù)所需的元 器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊(cè)中查到，因此可以很方便地在工程設(shè)計(jì)中使用。(2)Mu

19、ltisim1O的虛擬測(cè)試儀器儀表種類齊全，有一般實(shí)驗(yàn)用的通用儀器，如萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、雙通道示波器、直流電源；還有一般實(shí)驗(yàn)室少有或沒(méi)有的儀器，如波特圖示儀、 字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真度測(cè)量?jī)x、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。(3) MultisimIO具有較詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和 頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極 點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等，以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能。Multisim10可以設(shè)計(jì)、測(cè)試和演示各種電子電路，包括電工電路、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路及部分微機(jī)接口電路等。 可以對(duì)被

20、仿真的電路中的元器件設(shè)置各種故障, 如開(kāi)路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進(jìn)行仿真 的過(guò)程中還可以存儲(chǔ)測(cè)試點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲(chǔ)測(cè)試 儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)。MultisimIO是一個(gè)電路原理設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件。它用軟件的方法模擬電子線路元器件和儀器儀表，實(shí)現(xiàn)了“軟件即元器件”和“軟件即儀器”。MultisimIO是一個(gè)電路原理設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件，該軟件為電子工程師提供了一個(gè)電路設(shè) 計(jì)與仿真平臺(tái)，不僅與國(guó)際著名的模擬電路仿真軟件spice兼容，而且具有較強(qiáng)的VHDL和Verilog設(shè)計(jì)與仿

21、真功能。它具有界面形象、直觀易懂、采用圖形方式創(chuàng)建電路的特點(diǎn)；它 豐富的元件庫(kù)中提供了超過(guò)16000個(gè)組件，全部采用世紀(jì)模型，確保了仿真結(jié)果的真實(shí)性和 實(shí)用性；它采用開(kāi)放式的庫(kù)管理模式，能自動(dòng)地生成模擬和數(shù)字組件模型，這對(duì)新器件的補(bǔ) 充十分有利。multisim10的虛擬測(cè)試儀器種類齊全，有一般實(shí)驗(yàn)用的通用儀器，如萬(wàn)用表、 信號(hào)發(fā)生器、雙通道示波器、直流、交流電源；還有一般實(shí)驗(yàn)室少有或沒(méi)有的儀器，如波特 圖示儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真度測(cè)試儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析 儀等。MultisimIO具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻 域分析、器件的線

22、性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零 極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能。Multisim （電子工作平臺(tái)）軟件，是一種在電子技術(shù)界廣為應(yīng)用的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì) 軟件，被譽(yù)為計(jì)算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室。其特點(diǎn)是圖形界面操作，易學(xué)、易用，快捷、方便， 真實(shí)、準(zhǔn)確，使用Multisim可實(shí)現(xiàn)大部分硬件電路實(shí)驗(yàn)的功能。最突出的特點(diǎn)是用戶界面友好，各類器件和集成芯片豐富，尤其是其直觀的虛擬儀表是Multisim軟件的一大特色。它采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，繪制電路圖需要的 元器件、電路仿真需要的測(cè)試儀器均可

23、直接從屏幕上選取。四、單元電路設(shè)計(jì)4.12FSK調(diào)制單元要將NRZ碼經(jīng)過(guò)2FSK調(diào)制成為2FSK信號(hào)，我們采用一個(gè)受基帶脈沖控制的開(kāi)關(guān)電路去 選擇兩個(gè)獨(dú)立的頻率源的真的作為輸出。鍵控法產(chǎn)生的FSK信號(hào)頻率穩(wěn)定度可以做得很高并 且沒(méi)有過(guò)度頻率，它的轉(zhuǎn)換速度快，波形好。(1).模擬開(kāi)關(guān)電路輸入的基帶信號(hào)由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分成兩路，一路控制 制f2=16KHz的載頻。當(dāng)基帶信號(hào)為“ 1”時(shí)， f1=32KHz，當(dāng)基帶信號(hào)為“ 0”時(shí)，模擬開(kāi)關(guān) 得到FSK已調(diào)信號(hào)。f1=32KHz的載頻，另一路經(jīng)倒相去控 模擬開(kāi)關(guān)1打開(kāi)，模擬開(kāi)關(guān)2關(guān)閉，此時(shí)輸出2開(kāi)通。此時(shí)輸出f2=16KHz，于是可在輸出端10100V5

24、V0.5msec Im&ec(2).射隨、選頻電路2_iB 4O66BD 10V圖4.14066模擬開(kāi)關(guān)電路R1 33k QQ12N2219AR8 22k QQL16.8mHR451.5 QC11平47 pFQ22N2219AR3620 QC1= 5.1 nFR6 22k QR5620 Q圖4.2射隨、選頻電路電路中的兩路載頻由內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)K901、K902送入。兩路載頻分別經(jīng)射隨、LC選頻、射隨再送至模擬開(kāi)關(guān)。LC選頻電路函數(shù):f =你辰4.22FSK解調(diào)電路單元2FSK信號(hào)的解調(diào)是處于載波跟蹤狀態(tài)中。 在載波跟蹤狀態(tài)中，環(huán)路只跟蹤載波變化，輸 出一個(gè)未調(diào)制的載波。而2FS

25、K信號(hào)是由兩個(gè)載頻f1、f2分別對(duì)0、1序列進(jìn)行調(diào)制，其中心頻 率為f0。所以，解調(diào)時(shí)，只需對(duì)載波f0進(jìn)行鎖定，且兩個(gè)頻差均在捕獲范圍內(nèi)，則可以順利 得出解調(diào)信號(hào)。鎖相環(huán)是實(shí)現(xiàn)相位同步的自動(dòng)控制系統(tǒng)，為無(wú)線電發(fā)射中使頻率較為穩(wěn)定的一種方法。鎖相 環(huán)由鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器組成。鑒相器用來(lái)鑒別輸入信號(hào)Ui與輸出信號(hào)Uo之間的相位差，并輸出誤差電壓Ud。Ud中的噪聲和干擾成分被低通性質(zhì)的環(huán)路濾波器濾除， 形成壓控振蕩器(VCO)的控制電壓Uc。Uc作用于壓控振蕩器的結(jié)果是把它的輸出振蕩頻 率fo拉向環(huán)路輸入信號(hào)頻率fi ,當(dāng)二者相等時(shí)，環(huán)路被鎖定 ，稱為入鎖。維持鎖定的直流 控制電壓由鑒相

26、器提供，因此鑒相器的兩個(gè)輸入信號(hào)間留有一定的相位差。d(t)經(jīng)LF濾波，取出其中緩慢變化的直流或低頻電壓分量 uc(t)作為控制電壓。顯然，uc(t)也 將隨著相位差的變動(dòng)作相應(yīng)變化。UC(t)加到VCO 上,從而控制VCO的振蕩頻率，使3不斷 改變，Ui(t)和Uo(t)的相位差不斷減小，直至鎖相環(huán)路進(jìn)入“鎖定”狀態(tài)。五、整體電路圖設(shè)計(jì)與仿真5.1 2FSK調(diào)制的總體電路圖(1) 2FSK的Multisim 的調(diào)制電路圖% VL RMt*LifliT E VxsczLi ft阿弋7,12H4-JAV=11澤 4化 1CV t| 5XK4IV V*grL-laozjiftAuOVEV02eiD

27、療1BlU卻9ci.nC124F47irfi爲(wèi)Ci井T14VV4Linii 1niiJKWO圖5.1 2FSK的Multisim的調(diào)制總體電路圖2FSK 的Multisim的調(diào)制仿真圖示遁器-爲(wèi)陽(yáng)I SHi T2 asT2-T1時(shí)閭軸_時(shí)閭通適通道耳577.644 ms1.%S V0.000 V577.644 ms1.445 V0.000 V0,000 S0,000 V0.000 V.肝.比例 200 U仲乂位S0回;ig畫(huà)邁通道比例5 V/Dtv Y位置 D.2通道比例5忡 Y位蠱 L6觸發(fā)邊沿匡匡I囚而屈T電平0VSKE邑I函叵匾）類型 區(qū)弦因眉動(dòng) 芮圖5.2 2FSK的Multisim

28、的調(diào)制總體仿真圖5.2 2FSK解調(diào)的總體電路圖2FSK的Multisim的解調(diào)電路tz|-=A2RIO -wv- 50 kQR12 -ArW 10kQ5 V/V 0 VR14 lOktJce羋啊nFV103.2 VlViiIV IV圖5.3 2FSK的Multisim的解調(diào)仿真電路2FSK解調(diào)電路的仿真示波器XC4圖5.4 2FSK的Multisim解調(diào)電路的仿真六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)我的題目是二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）調(diào)制電路的設(shè)計(jì)。在理解了 2FSK調(diào) 制電路的工作原以后，我和本小組的同學(xué)著手運(yùn)用multisim對(duì)我們所設(shè)計(jì)出的原理電路進(jìn)行了仿真。我們一共使用了 CD4066多路復(fù)

29、用開(kāi)關(guān)，查出了它們的管腳圖和基本工作原理和各引腳 功能，在陳老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了電路的連接，這次硬件仿真的結(jié)果出現(xiàn)了波形，可是波形沒(méi) 有我們理論的波形那樣完美，存在一定的誤差。分析原因是電阻電容的近似替代導(dǎo)致了部分 波形的輸出截止失真，后來(lái)經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢查總算作出了理想的波形輸出。設(shè)計(jì)過(guò)程中我們?cè)陉惱蠋煹闹笇?dǎo)下查閱了大量的有關(guān)高頻電子線路設(shè)計(jì)的書(shū)籍，鞏固了以前 所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得 了理論與實(shí)際相結(jié)合的必要性，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，才能提高自己的 實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也