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（通信企业管理）通信系统的设计

目录

1二进制频移键控的原理 1

1.1壹般原理和实现方法 1

1.2FSK信号的解调 3

2单元电路设计 6

2.12FSK调制系统 6

2.22FSK解调系统 7

3总体电路图设计 9

4仿真结果 10

5系统元件 11

5.1电子开关CD4066 11

5.2元件清单 12

6实物制作和调试 13

6.1调试步骤 13

6.2注意事项 13

6.3故障诊断 14

7心得体会 15

参考文献 16

1二进制频移键控的原理

数字频率调制是数据通信使用较早的壹种通信方式。由于这种调制解调方式容易实现，抗噪声和抗衰减性能较强，因此于中低速数据通信系统中得到了广泛的应用。

1．1壹般原理和实现方法

数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。数字调频信号能够分相位离散和相位连续俩种情形。若俩上振荡器频率分别由不同的独立振荡器提供，它们之间相位互不关联，这就叫相位离散的数字调频信号；若俩上振荡频率由同壹振荡信号源提供，只是对其中壹个载波进行分频，这样产生的俩个载频就是相位连续的数字调频信号。

数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK信号便是符号“1”对应于载频，而符号“0”对应于载频（和不同的另壹载频）的已调波形，而且和之间的改变是瞬间完成的。从原理上讲，数字调频可用模拟调频法来实现，也可用键控法来实现。模拟调频法是利用壹个矩形脉冲序列对壹个载波进行调频，是频移键控通信方式早期采用的实现方法。

2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对俩个不同的独立频率源进行选通。键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现，故应用广泛。2FSK信号的产生方法及波形示例如图1.1所示。图中s(t)为代表信息的二进制矩形脉冲序列，即是2FSK信号。

图1.12FSK信号的产生方法及波形示例

根据之上2FSK信号的产生原理，已调信号的数字表达式能够表示为（1-1）

其中，s(t)为单极性非归零矩形脉冲序列（1-2）（1-3）

g(t)是持续时间为、高度为1的门函数；为对s(t)逐码元取反而形成的脉冲序列，即（1-4）是的反码，即若=0，则=1；若

=l，则=0，于是（1-5）分别是第n个信号码元的初相位。壹般说来，键控法得

到的和序号n无关，反映于上，仅表现出当和改变时其相位是不连续的；而用模拟调频法时，由于和改变时的相位是连续的，故不仅和第n个信号码元有关，而且之间也应保持壹定的关系。

由式（1-1）能够见出,壹个2FSK信号可视为俩路2ASK信号的合成，其中壹

路以s(t)为基带信号、为载频，另壹路以为基带信号、为载频。

下图给出的是用键控法实现2FSK信号的电路框图，俩个独立的载波发生器

的输出受控于输入的二进制信号，按“1”或“0”分别选择壹个载波作为输出。

图1.2用键控法实现2FSK信号的电路框图2FSK的的典型时域波形：

图1.32FSK的典型时域波形图

1.2FSK信号的解调

数字调频信号的解调方法很多，如鉴频法、相干检测法、包络检波法、过零检测法、差分检测法等。

1.包络检波法

包络检波法可视为由俩路2ASK解调电路组成。这里，俩个带通滤波器（带宽相同，皆为相应的2ASK信号带宽；中心频率不同,分别为（、）起分路作用，用以分开俩路2ASK信号，上支路对应，下支路对应，经包络检测后分别取出它们的包络s(t)及；抽样判决器起比较器作用，把俩路包络信号同时送到抽样判决器进行比较，从而判决输出基带数字信号。若上、下支路s(t)及的抽样值分别用表示，则抽样判决器的判决准则为

图1.4包络检波法原理框图

2.相干检测法

相干检测的具体解调电路是同步检波器，原理方框图如图1.5所示。图中俩个带通滤波器的作用同于包络检波法，起分路作用。它们的输出分别和相应的同步相干载波相乘，再分别经低通滤波器滤掉二倍频信号，取出含基带数字信息的低频信号，抽样判决器于抽样脉冲到来时对俩个低频信号的抽样值进行比较判决（判决规则同于包络检波法），即可仍原出基带数字信号。

图1.5相干检测法原理框图

3.过零检测法

单位时间内信号经过零点的次数多少，能够用来衡量频率的高低。数字调频波的过零点数随不同载频而异，故检出过零点数能够得到关于频率的差异，这就是过零检测法的基本思想。2FSK输入信号经放