2ASK调制器的设计——徐萌.docx

北京化工大学2011~2012学年第一学期《现代通信技术》期末考试试卷题目：2ASK调制器设计班级：信工0802姓名：徐萌学号：200843143 指导老师：聂伟分数：2012年11月25日目　录摘　要1第1章　方案设计2　2ASK调制电路总体方案2第2章　硬件设计42.1　LC振荡器42.2　载波缓冲放大器62.3　模拟双向开关调制器8第3章　系统测试103.1　LC振荡器的仿真103.2　载波缓冲放大器的仿真11总　结12附录1　2ASK调制器总体电路图13摘　要在数字通信系统中，由于数字信号具有丰富的低频成分，不宜进行无线传输或长距离电缆传输，因而同模拟调制一样，需要将基带信号进行高频正弦调制，即数字调制（Digital Modulation）。本设计设计的是一款2ASK调制电路，调制部分以MC74HC4066D键控开关为核心，实现了2ASK键控法调制；调制载波频率=500kHz，频率误差小于1.5kHz，频率稳定度优于，载波幅度≥1V，数字基带信号（测试信号）频率F=1kHz。关键词　2ASK；调制第1章　方案设计数字调制与模拟调制在本质上无多大区别，都属于正弦波调制。但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制，而模拟调制是调制信号为模拟型的正弦波调制，因而数字调制具有自身的特点，并且对数字调制系统的技术要求也与模拟调制系统不同。一般说来，数字调制技术可分为两种类型：一是利用模拟方法实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；二是利用数字信号的离散取值特点去键控载波，从而实现数字调制。后一种方法通常称为键控法。比如对载波的振幅、频率及相位进行键控，便可获得振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）及移相键控（PSK）等调制方式。　2ASK调制电路总体方案调制信号为二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。在2ASK调制中，载波的幅度只有两种变化状态，即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。有载波输出时表示“1”，无载波输出时表示发送“0”。2ASK信号可表示为　　　　　　　　　　（1-1）式中，为载波角频率，是（他）为单极性NRZ矩形脉冲序列　　　　　　　　　　　（1-2）其中，g(t)是持续时间为、高度为的矩形脉冲，常称为门函数；为二进制数字，当，出现概率为P；当，出现概率为（1-P）。2ASK信号的产生方法（调制方法）有两种，如图1-1所示。图a)一般的模拟幅度调制方法，不过这里的b(t)由公式（1-1）规定；图b)是一种键控方法，这里的开关电路受b(t)控制。二进制幅度键控信号，由于一个信号状态始终为0，相当于处于断开状态，故又称为通断键控信号（OOK信号）。a）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　b）图1-1　2ASK信号的产生方法基于成本考虑，本设计调制部分选用键控法实现，总体设计方案如图1-2所示。图1-2　2ASK键控法调制框图模拟双向开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。LC振荡器简单的说就是一个频率源，一般用在锁相环中。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。它能够完成从直流电能到交流电能的转化。缓冲放大器的作用主要是提高负载能力和减少负载对信号源的影响，兼有增加抗干扰能力。第2章　硬件设计　2ASK调制电路设计调幅电路又称幅度调制电路，是指高频载波信号的幅度随调制信号的规律而变化的调制电路。幅度调制电路有多种电路形式，其中晶体管调制电路是利用晶体二极管、三极管的非线性特性，对输入的信号进行变换而产生新的信号，再利用电路中的LC谐振回路，选出所需的信号成分，从而完成调幅过程。本设计是用集电极调幅电路它是利用三极管的非线性特性实现调幅的。它具有较高的工作效率、调制度深等优点。调制器总体电路见附录1，下面分别介绍各单元电路的设计过程。2.1 LC振荡器1．电路结构及工作原理LC正弦振荡器是以LC谐振回路作为选频网络的反馈式振荡器，采用正反馈连接方式实现等幅正弦振荡。本设计中，LC振荡器的作用是产生频率为500kHz、输出幅度大于1V的载波，其电路原理图如图2-1所示。图2-1　LC正弦波振荡器电路图在原理图中、、和构成并联谐振回路；、、和是稳定三极管静态工作点；其中、也是分压式偏置电阻；为基极耦合电容。三极管发射极通过交流接地。2．参数计算与元件选择对电路性能的要求可以归纳以下三点：(1)保证振荡器接通电源后能够从无到有建立起具有某一固定频率的正弦波输出。(2)振荡器在进入稳态后能维持一个等幅连续的振荡。(3)当外界因素发生变化时，电路的稳定状态不受到破坏。LC振荡器工作点的选择原则为：在保证起振的条件