基于Multisim调制解调仿真电路设计

基于Multisim调制解调仿真电路设计春芽电子科技春芽ing摘要通信电路系统中实现调制解调方法很多，而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来鉴频实现调制解调因为工作稳定、失真度小、信噪比高等优点被广泛应用。本课题分别设计2ASK、2PSK、2FSK的调制解调电路，功能是数字基带信号经过调制输出模拟信号，然后运用锁相环进行解调出数字信号，所以调制解调电路都运用Multisim软件进行仿真分析。对2ASK、2FSK、2PSK解调电路时低通滤波器输出的波形失真比较大，经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。整个硬件电路设计中，尽量做到电路简单实用，基本达到功能要求。关键词：调制解调，Multisim仿真，锁相环AbstractCommunicationcircuitsystemtoachievealotofmodulationanddemodulation,andthephase-lockedloopfrequencydemodulationistheuseofmoderntechnologytoachievephaselockedloopdemodulationbecausetheworkisstable,lowdistortion,highsignalnoiseratioiswidelyused.Thistopicdesignof2ASK,2PSK,2FSKmodulationanddemodulationcircuitfunctionisdigitalbasebandsignalafterthemodulationoutputanalogsignal,thenusethePLLtodemodulatethedigitalsignal,somodulationanddemodulationcircuituseMultisimsoftwaresimulationanalysis.Thewaveformdistortionofthelowpassfilteroutputof2ASK,2FSKand2PSKdemodulationcircuitsisrelativelylarge,andthedigitalbasebandpulsecanberegeneratedbythesamplingdecisioncircuit.Throughoutthehardwarecircuitdesign,asfaraspossibletoachieveasimpleandpracticalcircuit,thebasicrequirementstoachievefunctional.Keywords:ModulationandDemodulation,MultisimSimulation,PhaseLockedLoop目录摘要................................................................................................................................................1Abstract.............................................................................................................................................11绪论...............................................................................................................................................31.1课题研究背景.....................................................................................................................31.2国内外发展现状................................................................................................................31.3课题主要研究内容............................................................................................................32锁相环基本原理...........................................................................................................................42.1基本组成.............................................................................................................................42.2工作原理.............................................................................................................................432FSK调制解调电路设计.............................................................................................................63.12FSK调制电路设计原理..................................................................................................63.22FSK调制单元电路的设计..............................................................................................63.32FSK解调单元电路的设计............................................................................................103.42FSK解调电路的整体设计............................................................................................1242PSK调制解调电路设计...........................................................................................................134.12PSK调制解调电路设计原理........................................................................................134.22PSK调制与解调电路的设计与仿真.............................................................................1452ASK调制解调电路设计..............................................................................错误!未定义书签。5.12ASK调制解调电路设计原理...........................................................错误!未定义书签。5.22ASK调制与解调电路的设计与仿真...............................................错误!未定义书签。6调制解调仿真分析........................................................................................错误!未定义书签。7总结与展望.................................................................................................................................20参考文献.........................................................................................................................................21致谢..............................................................................................................................................221绪论1.1课题研究背景通信电路系统中实现调频波解调的方法有很多，然而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来鉴频实现调制解调方法，具有工作稳定、失真度小、信噪比高优点，目前已经广泛应用于工程实践中。锁相环电路的英文全称是Phase-LockedLoop，英文简称是PLL，主要作用是使电路相位同步。锁相环由于可以实现输出信号对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环电路经常应用于闭环跟踪电路。锁相环电路工作过程中，当输出信号与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，也就是输出电压与输入电压的相位被锁住，同时具有载波跟踪特性。锁相环电路作为窄带跟踪滤波器，可以提取噪声中的信号，用高稳定的参考振荡器锁定，可提供高稳定的频率源，可以进行高精度的相位与频率测量等。目前锁相环解调器在通信、雷达、测量和自动化控制等领域应用非常广泛，随着电子技术快速发展，因此对锁相环解调的研究和应用也越来越多关注。本课题主要通过分析与研究调制解调电路，加深对锁相环解调方式的理解和运用，并设计出2FSK、2PSK、2ASK的调制电路，通过锁相环解调出来原信号[1]。1.2国内外发展现状如今锁相环解调技术的发展非常迅速，锁相环解调理论已经应用到很多领域，比如手机、SDH网络、汽车电子的无线发射器等应用。调频波信号特点是频率随调制信号幅度的变化而变化，压控振荡器的振荡频率取决于输入电压的幅度。当载波信号的频率与锁相环的固有振荡频率ω0相等时，压控振荡器输出信号的频率将保持ω0不变。如果压控振荡器的输入信号除有锁相环低通滤波器输出的信号Uc外还有调制信号Ui，那么压控振荡器输出信号的频率就是以ω0为中心频率，随调制信号幅度的变化而变化的调频波信号。当然锁相环还有许多优越性使得锁相环解调技术在生活中常用的电子设备中发挥作用[2]。目前锁相环电路理论研究日渐完善，应用范围涉及到所有电子技术领域。随着通信和电子系统的快速发展，使得集成锁相环和数字锁相环取得巨大进步。现在锁相环的应用品种繁多，提高系统的稳定性和可靠性是至关重要的问题，现在正向着集成化，数字化，多用化方面快速进军[3]。1.3课题主要研究内容调制解调方面的电路设计是通信设备中重要组成部分，用准备传输的