二进制频移键控2FSK调制电路设计Word文件下载.docx

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若两个振荡频率由同一振荡信号源提供，是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载波就是相位连续的数字调频信号。

本实验电路利用移频键控法，由振荡器产生不同的载频频率作为两个不同频率的载频信号，即为相位不同的数字调频信号，由基带信号对不同频率的载波信号进行选择。

一、设计实验目的

1、理解FSK调制的工作原理及电路组成；

2、掌握系统各功能模块的基本工作原理；

3、利用Multisim软件对数字通信的原理进行仿真，观察仿真并进行

波形分析；

4、学会对2FSK调制器的工作过程进行检查及对主要性能指标进行测试的方法。

二、设计指标

基带信号：

2KHz方波

载频信号f1=32KHz

载频信号f2=16KHz

三、2FSK调制电路设计思路

FSK信号的产生有两种方法：

直接调频法和频移键控法。

直接调频法是数字基带信号直接奇偶内阁制载波振荡器的振荡频率。

虽然方法简单，但频率稳定度不高，同时转移速度不能太高。

频移键控法有两个独立的振荡器。

数字基带信号控制开关，选择不同频率的高频振荡信号，从而产生FSK调制。

本实验采用键控法产生2FSK信号，即用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立频率源的振荡作为输出，如图1：

图1.键控法产生2FSK信号原理框图图2.频移键控法产生波形

移频键控是利用载波的频率变化来传递数字信息，而且振幅不变。

在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号的频率在f1、f2两个频点之间变化。

实验采用开关法产生2FSK信号，则分别由两个独立的频率源产生的信号，故相邻码的相位不一定是连续的，如图2

四、单元电路设计原理分析

要将NRZ码经过2FSK调制成为2FSK信号，我们采用一个受基带脉冲控制的开关电路去选择两个独立的频率源的真的作为输出。

键控法产生的FSK信号频率稳定度可以做得很高并且没有过度频率，它的转换速度快，波形好。

1.模拟开关电路

输入的基带信号由转换开关分成两路，一路控制f1=32KHz的载频，另一路经倒相去控制f2=16KHz的载频。

当基带信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，此时输出f1=32KHz，当基带信号为“0”时，模拟开关2开通。

此时输出f2=16KHz，于是可在输出端得到FSK已调信号。

图3.4066模拟开关电路

2.射随、选频电路

图4.射随、选频电路

电路中的两路载频由内时钟信号发生器产生，经过开关K901、K902送入。

两路载频分别经射随、LC选频、射随再送至模拟开关。

LC选频电路函数：

五、整体电路图设计与仿真

整体电路图设计说明

图3.Multisim仿真电路图

图4.振荡电路输出波形

图5.射随、选频电路输出波形

图6.仿真效果图

六、硬件组装与测试

首先，在本部实验室，我们利用示波器和信号发生器依次检测了74LS04、CD4066多路复用开关，检测获知芯片完好。

其次，我们在陈昊老师的精心指导下，依据设计好的电路图，完成硬件连接，图片附后。

最后，在陈昊老师和我们一起调试下，利用实验室的示波器，信号发生器，我们观察到了实验现象，图片附后。

总结

本次课程设计我的题目是二进制频移键控（2FSK）调制电路的设计。

在理解了2FSK调制电路的工作原以后，我和本小组的同学着手运用multisim对我们所设计出的原理电路进行了仿真，在仿真基础上购买了芯片，用硬件来实现这次试验的设计。

我们一共使用了74LS04以及CD4066多路复用开关，查出了它们的管脚图和基本工作原理和各引脚功能，在陈老师的指导下进行了电路的连接，这次硬件仿真的结果出现了波形，可是波形没有我们理论的波形那样完美，存在一定的误差。

分析原因是电阻电容的近似替代导致了部分波形的输出截止失真，后来经过认真检查总算作出了理想的波形输出。

设计过程中我们在陈老师的指导下查阅了大量的有关高频电子线路设计的书籍，巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的必要性，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

参考文献

1.电子技术基础.数字部分/康光华主编。

高等教育出版社，2006

2.通信原理/樊昌信，曹丽娜编著。

国防工业出版社，2008

3.电脑辅助电路设计－multisim2001/韦思健。

中国铁道出版社.1995

4.扩展频谱通信及其多址技术/曾兴雯等编著。

西安电子科技大学出版社，2004.5

附件1：

硬件电路图及实验结果：

附件2：

各元件引脚图：

1、74LS04非门芯片引脚图

2、CD4066多路复用开关

附件3：

元器件清单：

元件序号

型号

主要参数

数量

BG901/902/903/904

4

E901/902/903/904

47μF

L901

6.8mH

1

L902

8.2mH

C901

5100P

C902

15kP

W90

10kΩ

2

R901/907

33K

R902/908/904/905/910/911

22K

6

4066

CD406

VDD-0.5to+18V

VIN-0.5toVCC+0.5V

U904A

74LS04

VCC+4.5Vto+5V