周庄电子综合实训指导说明.PDF

周庄电子综合实训指导说明 2010．8 目的：掌握通信过程的系统概念，加强对通信电子电路和实际通信过程的 理解。通过实现一种数字通信的完整过程，掌握该通信过程中的相 关电子电路原理和实现技术，培养实际动手能力。 内容：FSK 数字通信技术 第一部分：2FSK 数字通信系统的基本原理 FSK 是数字通信中用得较广的一种数字调制方式。国际电报电话咨询 委员会CCITT(现为国际电信联盟ITU)推荐在低于 1200bit/s 数据率时使用 FSK 。因此，本电子试训过程计划选用2FSK 调制和2FSK 解调的数字通信 过程作为学生实际动手设计和制作的主要内容。 1. FSK 调制过程的基本原理 2FSK 信号的产生一般采用模拟调频法和键控法两种。模拟调频法所产 生的 2FSK 信号是利用矩形脉冲信号对一个载波进行调频来实现的，其基 本原理如图1 所示。 S (t) 矩形脉冲调 FM 调 制信号 制器 sm(t) 载频 cosωct 图1. 模拟调频法实现 2FSK 调制 图1 中s(t)是根据数字调制信息进行码型转换后形成的随机脉冲信号； 输出信号 s (t)即为已调信号。模拟调频法根据调制信号对载波信号相位或 m 1 者频率的直接作用形式又可以分成直接调频法和间接调频法两种方式。其 中，直接法就是用调制信号直接控制振荡器的频率，使其按调制信号的规 律线性变化。直接调频信号的表达式为： ⎡ t ⎤ s t A cos ω t =+ K s τ dτ （1） m ( ) ⎢ c ∫ F ( ) ⎥ ⎣ −∞ ⎦ 直接法的主要优点是在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏。缺 点是频率稳定度不高。因此往往需要采用自动频率控制系统来稳定中心频 率。而间接法是先对调制信号积分后对载波进行相位调制，从而产生窄带 调频信号(NBFM) ，然后，利用倍频器把 NBFM 变换成宽带调频信号 (WBFM) 。所谓宽带调频和窄带调频的概念是根据调制后载波瞬时相位偏移 的大小来划分的。一般宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认 为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°，即 t π K s τ dτ = （2 ） ∫ F ( ) 6 −∞ max 时称为窄带调频；否则，称为宽带调频。 采用模拟调频方法的特点是：所输出二进制调频已调信号的相位是连 续的，但是，实现电路复杂，调试困难。 根据数字调制信号的特点，脉冲调制信号s(t)的取值只有两种状态，因 此有： ⎡ t ⎤