【2018年必威体育精装版整理】AM发射、接收全链接电路级仿真.docx

通信系统课程设计报告AM发射、接收全链路电路级仿真院（系）：机电学院　　　　　专业年级（班）：电信132　　　　　　学生：谈岷杭学号： 2013012463 指导教师：迟茜、秦立峰、吴婷婷完成时间： 2016/6/24 1.课程设计目的及要求31.1 AM发射系统31.2 设计要求32.相关理论32.1 振幅调制的分类32.2 普通调幅信号的波形及表达式32.3 AM调幅的功率已知AM信号的表达式为：52.4 普通调幅信号的产生和解调方法53. 工作原理及框图53.1 AM条幅发射机原理及框图63.2 超外差式接收机的工作原理及框图：64. 各功能电路设计74.1 AM调幅发射机74.2 AM调幅接收（超外差式接收机）115.电路仿真及分析（系统整机各节点和最终输出的波形分析）175.1AM发射机175.2超外差接收机196. 总结23课程设计目的及要求1.1 AM发射系统设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计仿真。技术指标：载波频率535-1605KHz，载波频率稳定度不低于，输出负载51Ω，总的输出功率50mW，调幅指数30%~80%。调制频率500Hz~10kHz。1.2 设计要求技术指标：AM调幅接收系统设计主要技术指标：载波频率535-1605KHz，中频频率465KHz，输出功率0.25W，负载电阻8Ω，灵敏度1mV。相关理论调制和解调是通信系统的重要组成部分，没有调制和解调，就无法实现信号的远距离通信。所谓调制，就是将我们要传输的低频信号“装载”在高频振荡信号上使之能更有效地迚行进距离传输。所要传输的低频信号是指原始电信号，如声音信号、图像信号等，称为调制信号，用表示；高频振荡信号是用来携带低频信号的，称为载波，用u (t)表示；载波通常采用高频正弦波，受调后的信号称为已调波，用表示。具体地说，调制就是用调制信号控制载波的某个参数，并使其与调制信号的发化规律成线性关系。因此，对模拟信号具有三种调制方式：调幅、调频和调相。为了提高信号的频率，以便更有效地将信号从天线辐射出去。由天线理论可知，只有当辐射天线的尺寸与辐射的信号波长相比拟时，才能进行有效的辐射。需要传送的原始信号，通常频率较低（波长较长），所以需要通过调制，提高其频率，以便于天线辐射。其中振幅调制是最基本的调制方式。2.1 振幅调制的分类振幅调制可分为普通调幅（AM），双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB）与残留边带调幅（VSB）几种不同方式。2.2普通调幅信号的波形及表达式图1调幅波波形图由图1可见，已调幅波振幅发化的包络形状与调制信号的发化规律相同，而其包络内的高频振荡频率仍不载波频率相同，表明已调幅波实际上是一个高频信号。因此调幅过程只是改变载波的振幅，使载波振幅与调制信号成线性关系，即使Ucm发为，据此，可以写出已调幅波表达式为：Ma称为调幅系数，Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的最小值。Ma表明载波振幅调制控制的程度，一般要求0≤Ma≤1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信号的发化。Ma1的情况称为过调制，如图2所示。图2调制信号包络图当为单音频调制时,在已调波中包含三个频率成分：ωc、ωc+Ω和ωc-Ω。ωc+Ω称为上边频，ωc-Ω称为下边频。由此而得到调幅波的频谱如3图所示。图3调制信号频谱图若调制信号的最高频率为fH，则已调信号的带宽为B=2fH。2.3AM调幅的功率已知AM信号的表达式为：则载波功率为：2.4 普通调幅信号的产生和解调方法普通调幅是通过将载波信号与调制信号直接耦合或相加之后，通过非线性器件，利用非线性器件在频谱上的线性搬移作用，产生新的频率分量，再经过带通滤波器滤除不需要的频率分量，从而产生调幅信号。解调方法包括包络检波和同步检波。包络检波利用普通调幅信号的包络反映调制信号波形发化这一特点，将包络提取出来，从而恢复原来的调制信号。同步检波必须采用一个与发射端载波同频率同相的信号，这个信号称为同步信号。3. 工作原理及框图3.1 AM条幅发射机原理及框图图4发射原理图如图4所示，其中主振器提供频率稳定的载波信号，缓冲器为主振器提供合适负载，并是主振器与下级高平放大器隔离，减小后级对主振器的反馈的影响。由于主振器输出信号的电压幅度一般较小，所以使用高频放大器将信号放大，使信号幅度满足振幅调制器的要求。振幅调制器完成将调制信号与载波信号混频的功能，并通过带通滤波器将不需要的频率分量滤除，之后将已调信号送入高频功率放大器，放大信号功率。3.2 超外差式接收机的工作原理及框图：图5接收原理图如图5所示，天线接收到高频已调信号，通过带通滤波器滤波后进入混频器，在混频器内与本地振荡器输出的高频信号相乘，产生中频和高频两部分信号分量，再通过一个低