1、2FS砥制的簡單數(shù)字通信系統(tǒng)一、系統(tǒng)概述數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控(Frequency Shift Keying) ，二進制頻鍵控記作2FSK數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字消息，即用所傳送數(shù)字消息控制載波的頻率。2FSK信號便是符號“1”對應于載頻，而符號“ 0對于載頻(與不同的另一載頻)的已調(diào)波形，而且與之間的改變是瞬間完成的2FSK1控法 則是利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的獨立頻源進行選通。鍵控法的特點是轉(zhuǎn)換速度快、波形好、穩(wěn)定度高且易于實現(xiàn)，應用廣泛。系統(tǒng)由電源電路 、基帶信號產(chǎn)生電路、32KHzE弦載波產(chǎn)生電路16KHzE弦載波產(chǎn)生電路、調(diào)制電路、解調(diào)電路組成二、單元

2、電路的設計與分析1 . 電源電路Git-：1uF©5：fuF：“：£3口溜雌蝴):226或二：二疝蚊觸N- - 乂 寄:SGti lW"I QOJOnA二瞠幽5MnAI甫鼓圖;OA二 I直勤 48.9M111 一顆軍 LM?&PCT-LI EE- - 曾DtVt*符和, CB ：±1旺16二”廉蟆:QY 切麗血5時 二：二打人l(llK!118ffA2:閑那tH EViltt-m)178 nV ,有效值)；QY 力宜用57 2 n< 1:8.47 lAKl| 哥:：6,L7iP 醺犁值“ A 施匐:3.00l/ 繳率：LdE - - iJE

3、RTOJTAtE .由蚯if:U7 .LM7ffl)5Iy - l - 一 - -Z.2rnFI " " ' ' LUMAJN > TOJTAtE 4g國. WC> > n ,:二 uinuerq -1而luFV； 5 38仙加摩理):6.34it 國>4,粥0 器1 -243 岫I隆啕6.67 4rOfii：?Ki圖1電源電路主要有整流橋，變壓器以及穩(wěn)壓模塊(Im7805,lm7812,lm7905,lm7912 ), 經(jīng)過上述穩(wěn)壓模塊分別輸出+5v,+12v,-5v,-12v 的電壓，其穩(wěn)壓模塊芯片均為三管腳，78系列1為輸入，2

4、為接地，3為輸出，而79系列1為接地，2為輸入, 3為輸出2 .基帶信號產(chǎn)生電路圖2仿真結(jié)果3次._L¥3100k；.TU084CDKeA555_VIRTUAL7dLM怕和2 WA包74ALSE8MveeU6AMALS27MI圖3由仿真結(jié)果可知，該電路可以產(chǎn)生1110010的序列，并且可以進行極性轉(zhuǎn)換a. .移位寄存器部分圖3QBQCQDSR1011011111101100100100100101反饋系數(shù)為QBQD ，為了讓該電路自啟動，對邏輯表達式進行了修改，使電路能夠自啟動。b. . 由 555 產(chǎn)生時鐘信號部分4 由 555 定時器組成的多諧振蕩器利用 555 與外圍元件構(gòu)成多

5、諧振蕩器，來產(chǎn)生方波的原理。用 555 定時器組成的多諧振蕩器如圖 3 所示。接通電源后，電容C2 被充電，當電容C2上端電壓Vc升至ij 2Vcc/3時使555第3腳V為低電平，同時555放電三極管T導通，此時電容。通過R、Rp放電，Vc下降。當Vc下降到Vcc/3時,V0翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器。放電所需的時間為t pL= ( R 3 +Rp) C 2ln2(3-1)當放電結(jié)束時，T截止，Vcc將通過R1、R3 Rp向電容器C2充電，Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的時間為t pH= (R 1+R3+ Rp) C 2ln2=0.7( R 1+R3+ Rp) C 2(3-2)當Vc上升到2

6、Vcc/3時，電路又翻轉(zhuǎn)為低電平。如此周而復始，于是，在電路的輸出端就得到一個周期性的矩形波。電路的工作波形如圖4,其震蕩頻率為f=1/ (tpL+tpH)=1.43/(R i+2R+2Rp) C2b )(3-3)圖5由555定時器組成的多諧振蕩器工作波形(3)極性轉(zhuǎn)換電路從555輸出的是幅度為5V的方波，經(jīng)過了運算放大器，Uo (1里山一山，Ud為R45V,從而產(chǎn)生了正負 5V的基帶信號3. 16KHz正弦載波產(chǎn)生電路由NE555產(chǎn)生方波，參數(shù)公式為:中心頻率fo1R7 2R8 Cln 2占空比為F7 小,然后將產(chǎn)生的方波信R7 2R8號通過一個極性轉(zhuǎn)換電路，產(chǎn)生雙極性方波，再通過一個中心頻

7、率為16KHz的低通濾波器，低通濾波器頻率2 RC圖6 16KHz正弦載波產(chǎn)生電路圖7仿真結(jié)果（1）圖8仿真結(jié)果（2）圖94一 32KHz正弦載波產(chǎn)生電路圖10仿真結(jié)果五.調(diào)制電路模擬開關(guān)4066由數(shù)字鍵控實現(xiàn)，該電路中4066的輸入弓I腳有IN1和IN2,具有 低導通阻抗和低的截止漏電流。VDD=+12VVSS=-12V本實驗對基帶信號及其反 信號同時輸入，交替選擇控制載波頻率，實現(xiàn)二進制的頻率調(diào)制，二進制頻移鍵圖11、調(diào)制電路圖12、調(diào)制仿真結(jié)果6、解調(diào)電路先將正弦波轉(zhuǎn)換成方波再輸入鎖相環(huán)，用一個電壓比較器電路實現(xiàn)。在設計鎖相環(huán)時，使它鎖定在 FSK的一個載頻fl上，對應輸出高電平, 而對于另一載頻f2失鎖，對應輸出低電平，那么在鎖相環(huán)路輸出端就可以得到 解調(diào)的基帶信號序列。圖13、鎖相環(huán)解調(diào)電路其中，R1 50K, R2 36K,C1 0.01uF,C2 1uF, R4 100K元器件明細表：名稱參數(shù)數(shù)量7805179051781217912174LS194174LS27174L