二进制频移键控2FSK调制电路设计.docx

二进制频移键控2FSK调制电路设计.docx

《二进制频移键控2FSK调制电路设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二进制频移键控2FSK调制电路设计.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

二进制频移键控2FSK调制电路设计

《通信系统基础实验》课程

设计性实验报告

设计课题：

二进制频移键控（2FSK）调制电路设计

专业班级：

通信工程3班

学生姓名：

王文龙

学　　号：

　08250319

指导教师：

陈昊

前言

在实际通信系统中，大部分信道不能直接传输基带信号，必须用基带信号对载波波形的参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即以正弦波作为载波的数字调制系统。

和模拟调制一样，数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式。

调频信号即2FSK信号是数字通信系统使用较早的一种通信方式，由于这种通信方式容易实现，抗噪声和抗衰减性能较强，因此在低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。

2FSK信号的产生可利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频而获得。

这正是频率键控通信方式早期采用的实现方法，也是利用模拟调频法实现数字调频的方法。

2FSK信号的另一产生方法便是采用键控发法，即利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选择。

2FSK它是利用载频频率变化来传输数字信息。

数字载频信号又可分为相位离散和相位连续两种情形。

若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供，它们之间的相位互不相关，这就叫相位离散的数字调频信号；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。