相干解调电路设计(常规调幅解调)

高频电子线路课程设计(论文)相干解调电路设计(常规调幅解调)院（系）名称电子与信息工程学院专业班级学号12学生姓名指导教师起止时间：2015.06.22—2015.07.04课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：通信工程学号1学生姓名专业班级班课程设计（论文）题目相干解调电路设计(常规调幅解调)课程设计（论文）任务任务要求：1、对一个常规调幅信号进行相干解调并用EWB仿真。2、观察输入输出波形。3、根据电路结果求出电压利用系数。参数：常规调幅信号调幅系数为0.5，输入信号载波频率10000Hz，载波电压100mV左右。技术要求：1、分析任务要求，明确各个性能指标。2、构思出各种总体方案，综合比较外界条件，确定可行方案。3、设计各单元电路。总体方案分解成若干子单元电路，逐个设计。4、仿真能正常运行。界面清晰、操作简单。5、组成系统。按信号流向，采用左进右出摆放各电路标出说明。指导教师评语及成绩平时成绩：答辩成绩：论文成绩：总成绩：指导教师签字：年月日注：平时成绩占20%，答辩成绩占40%，论文成绩占40%。本科生课程设计（论文）I摘要相干解调用于所有线性调制信号的解调。在使用时必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。实际相干解调是接收端要恢复出一个与调制载波严格同步的相干载波,相干解调用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。外加载波信号电压加入周步检波器可以有两种方式：一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后，检出原调制信号，另一种是权巳与接收信号相加，经包络检波器后取出原调制信号。传递信息都用到了调制与解调，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。经过解调过程后，把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息。反调制过程也叫检波。调制与解调都是频谱变换的过程，必须用非线性元件才能完成。基本原理是利用信号与系统的频域分析和傅里叶变换的基本性质，将信号的频谱进行搬移，使之满足一定需要，从而完成信号的传输或处理。关键词：调制；检波；模拟乘法器本科生课程设计（论文）II目录第1章绪论......................................................11.1调制解调器的意义..........................................11.2相干解调电路的要求及技术指标..............................11.3设计方案论证..............................................21.4总体设计方案框图及分析....................................2第2章相干解调电路单元电路设计..................................32.1乘法器电路设计............................................32.2低通滤波电路设计..........................................42.3相干调制电路设计..........................................5第3章相干解调整体电路设计......................................63.1整体电路图及工作原理......................................63.2相干解调电路仿真图........................................73.3电压利用系数..............................................7第4章课程设计总结..............................................8参考文献.........................................................9附录Ⅰ整体电路原理图............................................10附录Ⅱ元器件清单................................................11本科生课程设计（论文）1第1章绪论1.1调制解调器的意义调制解调器是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号，而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单这带信号进行解调。外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后，检出原调制信号，如图1.1所示。另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原调制信号。同步检波器的特点是必须外加一个频率和相位部与被抑止的载波相同的电压。已调波2vvov本地载波1.2相干解调电路的要求及技术指标1、对一个常规调幅信号进行相干解调并用EWB仿真。2、观察输入输出波形。3、根据电路结果求出电压利用系数。参数：输入信号频率10000HZ，电压500mV左右，放大倍数10左右。相乘器低通滤波器图1.1同步检波器解调方式框图1v本科生课程设计（论文）21.3设计方案论证检波过程是一个解调过程，必须外加一个频率和相位部与被抑止的载波相同的电压，从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号还原所得的信号与高频调幅信号的包络变化规律一致。同步检波器有解调优势，可以无失真的恢复出原信号。可以用于对载波被抑止的双边带或单这带信号进行解调。信号经调制后，通过乘法器和低通滤波器得到幅度变化了的原信号。合成信号的包络mv和相角θ都受到调制信号的控制，因而由包络检波器构成的同步检波器检出的调制信号有失真。当与接收信号再检波器中相乘，经低通滤波器后，检出原调制信号。1.4总体设计方案框图及分析总体设计方案框图如图1.2所示。已调波2vvov本地载波图1.2总体框图框图分析：经过调制的已调波和本地载波一同输入相乘器，乘积结果再通过低通滤波器进行检波得到原波形。相乘器低通滤波器1v本科生课程设计（论文）3])cos()[cos(21coscoscos,cos0021100211022011ttVVKvttVVKvtVvtVvmmmmmm第2章相干解调电路单元电路设计2.1乘法器电路设计乘法器的具体设计和工作原理：1T与2T及3T与4T是两对相同的差分放大器；5T与6T也是一对差分放大器，作为上述两对放大器的电流源；7T则作为5T与6T的电流源；同时8T与7T组成镜像电流源，以抑制1T至6T诸管的温度飘移,2V信号也是对称双端输入。由此实现了乘法器的功能。乘法器的内部电路如图2.1所示：具体乘法公式：2110vvkv（1k为常数）)12(输入参数的计算式：图2.1乘法器电路图)22()32()42(本科生课程设计（论文）4FCKRHzRCffi61015.0,11000021则令计算低通滤波器个元件参数图2.2低通滤波电路图其中如果02v，则5T与6T的基极电位相等，所以有65ccii)52(由于1V在1T与3T中激起大小是相等的，相位相反的集电极交流电流。即IIicc1iIiCc3CI为直流分量，I为交流分量。因此，通过1CR的总电流ccccIiii231)72(即只有直流，没有交流分量。同理，1v在1v在2T与4T中激起大小相等，相位相反的集电极交流电流，所以二者的总合有直流无交流，输出电压为零。2.2低通滤波电路设计低通滤波电路图设计，如图2.2。参数设定：)62()52()82(本科生课程设计（论文）52.3相干调制电路设计相干调制电路设计输入信号频率10000Hz，电压500mV左右，放大倍数10左右。电路图设计如图2.3。图2.3相干调制电路本科生课程设计（论文）6tVVvtVVtVVtVVtttVVvomomomomomocoscos212])2cos[(41])2cos[(41coscos21)cos()cos(cos,11111111112101的低频信号，剩下：得到频率为附近的频率分量后，就低通滤波器滤除相乘器输出：为二者的相位差。即率等于入信号载波的角频本地载波的角频率工作原理分析：，第3章相干解调整体电路设计3.1整体电路图及工作原理图3.1整体电路图)13()23()33(50mV/1kHz/00.1V/V/0V0.1V/V/0V1k100mV/1kHz/0100mV/1kHz/00.15uF本科生课程设计（论文）73.2相干解调电路仿真图相干解调电路仿真图,如图3.2所示。其中上为解调后的波形，下为调制波形：图3.2相干解调电路仿真图3.3电压利用系数根据方针图读数，电压利用系数为：2.0500100mvmvk)43(本科生课程设计（论文）8第4章课程设计总结通过本次高频电子线路课程设计，通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定、设计选取电路和元器件、调试电路、测试指标及分析讨论来完成设计任务，我充分地将相干解调的工作原理理解。并且灵活地掌握了在实际的操作中如何进行相干解调，各元件型号功能，同时也进一步加深了对高频课程的内容深刻理解。已熟练掌握乘法器的原理和低通滤波器的设置和参数选择和Multisim仿真软件的使用方法，如何画图及设置参数等。在课设期间通过设计相干解调，对调制波的设计和验证而且在信号调制、乘法器方面进行设计和仿真，认真的对参数进行了合理选择和计算，最终得到了仿真图。在本次课程设计期间遇到了一些困难但经过查阅资料与同学讨论和老师的指导下都得到了解决并在仿真实验中得到了验证。课设将枯燥的理论知识转变为实践的知识应用，激发了我对专业知识的兴趣，更好的结合实际问题进行对知识的深层次理解。同时通过这次课设我也明确了自己的不足差距，在今后会努力提高自己的动手能力，踏实的学好知识的细节。本人签字：本科生课程设计（论文）9参考文献[1]谢自美，电子线路设计-实验-测试.第二版.华中科技大学出版社，2000[2]杨宝清，实用电路手册.机械工业出版社,2002[3]陈尔绍，电子控制电路实例.电子工业出版社，2004[4]张肃文,高频电子线路.高等教育出版社，2004[5]陈健，高频电路原理与分析.第三版.西安电子科技大学出版社，2002[6]徐亲知，陈淑华.石油经济学.第二版.哈尔滨：黑龙江人民出版社，1988[7]徐静，基于MATLAB的AM信号的调制与解调毕业论文，2012[8]汤万刚，应用MATLAB通信工具箱的频率合成器系统分析与仿真，中国6测试技术13年第一期本科生课程设计（论文）10附录Ⅰ整体电路原理图本科生课程设计（论文）11附录Ⅱ元器件清单元器件名称参数信号源Ui50mV/1kHz电阻1kΩ*1模拟乘法器默认值*2电容0.15uF载波Uc100mV/10kHz*2