2ASK調(diào)制解調(diào)

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1、1CDIO設(shè)計(jì)目的⑴了解2ASK信號(hào)的頻譜與數(shù)字基帶信號(hào)頻譜之間的關(guān)系。⑵理解2ASK調(diào)制的工作原理及電路組成。⑶理解2ASK解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法。⑷掌握2ASK信號(hào)的頻譜特性。⑸掌握2ASK調(diào)制與解調(diào)的設(shè)計(jì)方法和過程。2CDIO設(shè)計(jì)正文2.12ASK調(diào)制解調(diào)工作原理2.1.12ASK調(diào)制工作原理調(diào)制信號(hào)為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)時(shí)，這種調(diào)制稱為二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制。在2ASK調(diào)制中，載波的幅度只有兩種變化狀態(tài)，即利用數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個(gè)連續(xù)的載波，使載波時(shí)斷時(shí)續(xù)的輸出。有載波輸出時(shí)表示“1”，無載波輸出時(shí)表示發(fā)送“0”。2ASK信號(hào)可表示為　　　　　　

2、　　　?。?-1）式中，為載波角頻率，是為單極性NRZ矩形脈沖序列　　　　　　　　　　?。?-2）其中，g(t)是持續(xù)時(shí)間為的矩形脈沖，常稱為門函數(shù)；為二進(jìn)制數(shù)字，當(dāng)，出現(xiàn)概率為P；當(dāng)，出現(xiàn)概率為（1-P）。調(diào)制部分選用鍵控法實(shí)現(xiàn)，總體設(shè)計(jì)方案如圖2-1所示。LC振蕩器模擬雙向開關(guān)2ASK信號(hào)緩沖放大器載波緩沖放大器數(shù)字基帶信號(hào)b(t)輸出圖2-12ASK鍵控法調(diào)制框圖模擬雙向開關(guān)在電路中起接通信號(hào)或斷開信號(hào)的作用。LC振蕩器簡單的-12-說就是一個(gè)頻率源，一般用在鎖相環(huán)中。詳細(xì)說就是一個(gè)不需要外信號(hào)激勵(lì)、自身就可以將直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能的裝置。一般分為正反饋和

3、負(fù)阻型兩種。所謂“振蕩”，其涵義就暗指交流，振蕩器包含了一個(gè)從不振蕩到振蕩的過程和功能。它能夠完成從直流電能到交流電能的轉(zhuǎn)化。緩沖放大器的作用主要是提高負(fù)載能力和減少負(fù)載對(duì)信號(hào)源的影響，兼有增加抗干擾能力。2.1.22ASK解調(diào)工作原理本設(shè)計(jì)解調(diào)部分選用包絡(luò)檢波法如圖2-2所示。低通濾波器比較器2ASK已調(diào)信號(hào)比較電平輸出圖2-2　2ASK包絡(luò)檢波法系統(tǒng)框圖低通濾波器的作用是濾除高頻雜波，使基帶信號(hào)通過。比較器的功能是對(duì)兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行比較，以確定它們是否相等，或確定它們之間的大小關(guān)系及排列順序，比較電平是由2ASK峰值檢波并分壓而得到。2.22ASK調(diào)制解調(diào)

4、電路設(shè)計(jì)2.2.12ASK調(diào)制電路設(shè)計(jì)調(diào)幅電路又稱幅度調(diào)制電路，是指高頻載波信號(hào)的幅度隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化的調(diào)制電路。幅度調(diào)制電路有多種電路形式，其中晶體管調(diào)制電路是利用晶體二極管、三極管的非線性特性，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行變換而產(chǎn)生新的信號(hào)，再利用電路中的LC諧振回路，選出所需的信號(hào)成分，從而完成調(diào)幅過程。本設(shè)計(jì)是用集電極調(diào)幅電路它是利用三極管的非線性特性實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的。它具有較高的工作效率、調(diào)制度深等優(yōu)點(diǎn)。1.LC振蕩器⑴電路結(jié)構(gòu)及工作原理LC正弦振蕩器是以LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋式振蕩器，采用正反饋連接方式實(shí)現(xiàn)等幅正弦振蕩。本設(shè)計(jì)中，LC振蕩器的作用是產(chǎn)生頻率

5、為500kHz、輸出幅度大于1V的載波，其電路原理圖如圖2-3所示。在原理圖中、、和構(gòu)成并聯(lián)諧振回路；、、和是穩(wěn)定三極管靜態(tài)工作點(diǎn)；其中、也是分壓式偏置電阻；為基極耦合電容。三極管發(fā)射極通過交流接地。-12-圖2-3　LC正弦波振蕩器電路圖⑵參數(shù)計(jì)算與元件選擇對(duì)電路性能的要求可以歸納以下三點(diǎn)：①保證振蕩器接通電源后能夠從無到有建立起具有某一固定頻率的正弦波輸出。②振蕩器在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后能維持一個(gè)等幅連續(xù)的振蕩。③當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，電路的穩(wěn)定狀態(tài)不受到破壞。LC振蕩器工作點(diǎn)的選擇原則為：在保證起振的條件下，靜態(tài)工作點(diǎn)電流應(yīng)盡量小。在本電路中，采用分壓式偏置電路，上、

6、下偏置電阻分別為33k和5.1k，發(fā)射極偏置電阻為1k，0.9mA。扼流圈Lc選為10mH,集電極電阻為1k，其作用可防止扼流圈與電容形成振蕩。振蕩回路元件參數(shù)的計(jì)算較為復(fù)雜，下面給予詳細(xì)討論。首先，振蕩頻率　　　　　　　　　　　　（2-3）式中，C為C、C和C串聯(lián)后的總電容值，滿足式。本設(shè)計(jì)中，kHz。其次，振蕩回路特性阻抗為　　　　　　　　　　　(2-4)考慮到電感的自損耗電阻約為零點(diǎn)幾至幾歐姆，而回路空載品質(zhì)因數(shù)不宜過低，可選-12-的取值也不能太大，否則，不利于振蕩和提高頻率穩(wěn)定度。又上述分析，可得下列二式：Hz　　　　　　　　　　(2-5)　　　　　　　

7、　　(2-6)由上述二式可得μH，實(shí)際取值為μH。　　　(2-7)pF　　　　　　　　　　　(2-8)而C為C、C和C串聯(lián)后的總電容值，從減少三極管和負(fù)載對(duì)振蕩回路的影響的角度考慮，可選：接入系數(shù),可得pF，實(shí)際取值為pF。反饋系數(shù),可得pF，實(shí)際取值為pF。由，可得pF，實(shí)際取值1800pF。若振蕩器頻率的實(shí)際結(jié)果與期望值有誤差，可通過調(diào)整電感和電容參數(shù)來消除。2.載波緩沖放大器⑴電路結(jié)構(gòu)及工作原理載波緩沖放大器將振蕩級(jí)與功放級(jí)隔離，以減小功放級(jí)對(duì)振蕩級(jí)的影響。因?yàn)楣Ψ偶?jí)輸出信號(hào)較大，當(dāng)其工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度，使波形產(chǎn)生失真或減小振蕩器的

8、輸出電壓。