1、 模擬通信系統的設計與實現 院系名稱： 班 級： 學 號： 學生姓名： 指導老師： I目 錄第 1 章 設計內容.1第 2 章 實現方法.22.1 信號產生模塊.32.2載波產生模塊.32.3調制器.32.4 解調器.3第 3 章 設計平臺.43.1 硬件平臺.43.2 軟件平臺.4第 4 章 實際電路.54.1 FM調頻電路 .54.2 振蕩器.6 4.3 AM調頻電路.7第 5 章 實驗調試過程.8第 6 章 結論與感想.10參考文獻.12 II第 1章 設計內容 根據圖1模擬通信系統框圖確定設計思路。 圖1.1 本設計主要完成以下模塊 a. 信號源產生模塊 （語音低頻信號） b. 載頻信

2、號產生模塊 （載波） c. 調制器 d. 解調器 第 2 章 實現方法 2.1 信號產生模塊實現方法1：RC振蕩器振蕩頻率f=，要求f=1kHz。實現方法2：專用芯片8038本實現由于條件限制，直接采用低頻信號輸出，使f=1kHZ。2.2載頻信號產生模塊要求振蕩頻率f=10.7MHz實現方法1：LC振蕩器可以用西勒電路，也可用克拉潑電路。實現方法2：壓控振蕩器 壓控振蕩器通過電壓控制振蕩器輸出頻率，一般是用電壓控制變容二極管來實現，它可以產生很高的振蕩頻率。實現方法3：石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器最大的優點是頻率穩定度高，缺點是輸出頻率可調范圍比較窄。實現方法4：數字振蕩器可以用VHDL編程用

3、EPLD或PFGA實現，也可以用C語言編程用單片機來實現。但產生的波形為方波（或者矩形波）。由于單片機課程還沒有學習，因此這次不采用這些方式。本模塊采用FM調頻波自帶載波10.7MHZ。2.3調制器方案一AM調制器實現方法1：模擬相乘器模擬相乘器實現兩信號（調制信號與載頻）的相乘，從而產生差頻與和頻，從而實現頻譜的線性搬移，它產生無用頻率分量少，是調制AM實現的最好方法。實現方法2：分立元件如二極管電路等，只要能實現頻譜線性搬移，均可用于調制AM，但它們產生的無用頻率分量較多，因此不常用。本設計AM調制采用模擬相乘器MC1496。方案二FM調制器實現方法：變容二極管調頻器本次實驗主要研究調頻波

4、，所以本模塊采用方案二FM調制器，實驗方法為變容二極管。2.4 解調器方案一AM解調實現方法1：同步檢波器（用模擬相乘器實現）實現方法2：二極管峰值包絡檢波器由于模擬相乘器解調電路比較復雜，而AM調幅波包絡反應了調制信號的變化規律，因此可用二極管峰值包絡檢波，且電路較簡單，無需載波信號。因此本設計用二極管峰值包絡檢波器。方案二FM解調實現方法1：集成電路MC3361頻率解調器實現方法2：相位鑒頻器實現方法3：集成鎖相環構成的頻率解調器 本模塊解調采用FM解調器 第 3 章 設計平臺3.1硬件平臺：(1) 高頻實驗箱（GP-4）（2）通信電路綜合實驗箱（ZH5006）ZH5006實驗箱中提供了很

5、多標準化模塊：可變加法器、可變減法器、可變相乘器、乘法器、低通濾波器、EPLD模塊、80C3模塊，DA模塊等。本次設計用壓控振蕩器模塊，乘法器模塊，濾波器模塊，和兩片通用模塊： 一個通用模塊用作RC振蕩器，另一個用作二極管檢波器。(3) 高頻實驗臺XSGZ-1。 3.2 軟件平臺：（1） work bench仿真；（2） MaxplusII進行EPLD設計；（3） Protel原理圖設計；（4） 單片機開發裝置。本設計采用work bench或者Multisim進行正弦振蕩器、調制電路、檢波電路等部分的仿真，采用Protel進行原理圖繪制。 第 4 章 實際電路4.1 FM調頻電路 圖4.1

6、FM調頻器 圖4.2 FM解調器4.2 振蕩器 圖4.3 壓控振蕩器 圖4.4 鎖相環解調器 4.3 AM調幅電路 圖4.5 AM調幅器 圖4.6 AM解調器 第 5 章 實驗調試過程關于課程設計我選擇了的是FM調頻電路，由于 實驗條件限制，我們是在試驗臺上完成的本次實驗。首先，需要完成的是信號源產生，由于試驗臺限制，我們直接使用的是信號發生器，產生的是峰值為50mv，頻率為1kHZ的正弦波，用示波器顯示的如下： 圖5.1接下來就是生成頻率為10.7MHZ的載波，這個模塊和FM調制模塊設計到一個電路中，不需要再設計電路。步驟為先生成信源信號，然后再確定載波，先把FM調制器接入示波器，然后調節電

7、位器，使示波器中顯示的為10.7MHZ的正弦波。圖如下： 然后就是把信源信號接入FM調制器，輸出接入示波器，顯示的波形為疏密相間的正弦波信號。如下圖所示：最后就是把調制好的信號接入FM解調器電路，解調出原始信號，就是原來的信源信號。如下圖所示： 由圖可以看出，解調出的波與原始信號相差不大。第 6 章 結論與感想為什么要選擇調頻，相比于調幅波，調頻波有以下優點：1 調頻比調幅抗干擾能力強外來的各種干擾、加工業和天電干擾等，對已調波的影響主要表現為產生寄生調幅，形成噪聲。調頻制可以用限幅的方法，消除干擾所引起的寄生調幅。而調幅制中已調幅信號的幅度是變化的，因而不能采用限幅，也就很難消除外來的干擾。

8、另外，信號的信噪比愈大，抗干擾能力就愈強。而解調后獲得的信號的信噪比與調制系數有關，調制系數越大，信噪比越大。由于調頻系數遠大于調幅系數，因此，調頻波信噪比高，調頻廣播中干擾噪聲小。2調頻波比調幅波頻帶寬頻帶寬度與調制系數有關，即：調制系數大，頻帶寬。調頻中常取調頻系數大于1，而調幅系數是小于1的，所以，調頻波的頻帶寬度比調幅波的頻帶寬度大得多。3調頻制功率利用率大于調幅制發射總功率中，邊頻功率為傳送調制信號的有效功率，而邊頻功率與調制系數有關，調制系數大，邊頻功率大。由于調頻系數mf大于調幅系數ma，所以，調頻制的功率利用率比調幅制高。這次課程設計為時1周，兩周的時間非常短暫，課設題目下來后

9、我明確任務，首先熟悉軟件，進行系統分析設計，完成有關的系統流程圖及其模型。完成上述兩個步驟后開始進行單元電路的設計及整機調試，然后撰寫設計說明書。之后進行答辯。本次的課程設計過程當中，我深深體會到平時學習的不足以及動手能力的缺乏。課設要求用Multisim軟件仿真出來，我再尋找電路圖的過程中遇到一些困難，要么是電路圖有問題，要么是調不出來。調頻波形應為彈簧波而我卻只能跳出正弦波形。老師鼓勵學生做實物圖，我就去嘗試了一下，發現自己動手能力不足，經驗也不豐富，關于電阻的認識及電容的讀寫。做實物的過程，是學習的過程，能教會很多，也能體會到很多。在這次課程設計中我學到了很多,我學會了獨自完成一件事情所需要的毅力和勇氣及堅持，當你做完之后會有一種成就感。過程中學會與人溝通，鍛煉了自己從外界獲取信息的能力。懂得做一件事情前所需要做各種準備工作，才能在接下來的問題中越來越輕松自如。 參考文獻1 魏平俊、楊艷.現