2022年高频电子线路课程设计方案 .docx

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1、精品_精品资料_*实践教案*兰州理工高校运算机与通信学院2022 年秋季学期高频电子线路题目：单边带调制解调电路的设计专业班级：08 级通信 4 班姓名：胡家琪学号：08250405指导老师：王惠琴成果：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_摘要单边带调制技术是模拟调制中的重要技术,相对于幅度调制AM）、双边带调制 DSB）、残留边带调制 VSB）而言,传输带宽仅为调制信号带宽,有效节省了带宽资源,且节省载波发射功率.本课程设计主要介绍单边带调制解调电路的设计.学习和把握电路设 计的方法和仿真软件,并综合运用所学学问完成常规调幅的设计. 本设计的技术指标是采纳乘法器来实现DSB的调制

2、,然后经过带通滤波器滤除一个边带,得到单边带调幅波,解调时采纳同步检波法实现.输入参考信号频率 5KHz,电压 60mV左右,调幅系数 0.5 ,载波频率为 100KHz,载波电压为 60mV.关键字 单边带,调制,解调目录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第 1 章单边带调制解调电路的设计意义4第 2 章单边带调制解调电路的总体方案42.1 单边带调制方案 42.2 单边带解调方案 5第 3 章电路参数挑选53.1 输入信号参数 53.2 调制器参数 53.3 带通滤波器参数 63.4 低通滤波器参 63.4 低通滤波器参 6第 4 章电路工作原理及设计说明 74.1 DSB信

3、号的表达式、带宽 74.2 SSB信号的产生及设计 84.3 SSB信号的解调 94.4 带通滤波器 104.5 解调过程 11第 5 章试验结果 12第 6 章结果分析 15试验总结 16参考文献 18第 1 章单边带调制解调电路的设计义可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_传输信息是人类生活的重要内容之一.利用无线电技术进行信息传输在这些手段中占有极重要的位置.无线电通信、广播、电视、导航、雷达、遥控遥 测等等,都是利用无线电技术传播各种不同信息的方式.无线电通信传输语音、点吗或其他信号.无线电广播传输语言、音乐等.电视传送图像、语言、音乐. 导航是利用肯定的无线电信号指引飞机或

4、船舶安全航行,以保证他们能平安到达目的的.雷达是利用无线电信号的反射来测定某些目标如飞机、船舶等）的方位.遥测遥控就是利用无线电技术来测量远处或运动体上的某些物理量,控制远处机件的运行等.在以上这些信息传递的过程中,都要把频率不高的调制信号加载到高频载波上,然后进行信号的传输.在信息的接收端需要把有用的信号从混杂的已调信号里解调出来.由于利用SSB 调幅可以提高信道的利用率, 所以挑选 SSB调制与解调作为我课程设计的题目具有很大的实际意义.第 2 章单边带调制解调电路的总体方案2.1 单边带调制方案所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上, 再由天线发射出去.这里高频振

5、荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波.振 幅调制,就是由调制信号去掌握高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化.在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅AM）.为了提高传输的效率,仍有载波受到抑制的双边带调幅波DSB）和单边带调幅波 SSB）.在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移. 在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系.由于 DSB信号的上、下两个边带是完全对称的,皆携带了调制信号的全部信息,因此,从信息传输的角度来考虑,仅传输其中一个边带就够了.这就又演化出另一种新的调制方式单边带调制原理电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D1

6、i1iVSD3i3VLD4i4VSD2VLi2b 等效电路四个二极管组成平稳电路如上图所示,构成的二极管环形混频电路中,各 二极管均工作在受参考信号掌握的开关的状态,它是另一类开关工作的乘法器.二极管环形混频器产品已形成完整的系列,它用保证二极管开关工作所需本振功率电平的高低进行分类,其中常用的是Level 7,Level 17, Level 23 三种系 列 , 它 们 所 需 的 本 振 功 率 分 别 为 7dBm5mW , 17dBm50mW 和23dBm200mW,明显,本振功率电平越高,相应的1dB 压缩电平也就越高, 混频器的动态范畴也就越大.对应于上述三种系列,1dB 压缩电平

7、所对应的最大输入信号功率分别为1dBm1.25mW、10dBm10mW、15dBm32mW .二极管环形混频器具有工作频带宽 从几十千赫到几千兆赫）、噪声系数低约 6dB）、混频失真小、动态范畴大等优点.二极管环形混频器的主要缺点是没有混频增益,端口之间的隔离度较低,其中 L 端口到 R 端口的隔离度一般小于 40dB,且随着工作频率的提高而下降.试验说明,工作频率提高一倍,隔离度下降5dB.3.3 带通滤波器参数：多环有源带通滤波器特性参数如下设计条件： G 0 , , W 0 ,设 G 0 =4, W 0 = 2*这时 f 0=100KHz）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_

8、挑选参数： C3 =C2 =C设计运算：R5 =R6 = R7 =由以上公式可得C2=C3 =100nFR5 =R6100 R71000解调电路的乘法器与调制电路的乘法器一样,但是这时的解调过程中需要一个与载波同同相的的相干波.3.4 低通滤波器参由公式可得.R1 =R2 =105C=C8 =10uF第 4 章电路工作原理及设计说明4.1 DSB信号的表达式、带宽在幅度调制的一般模型中,如假设滤波器 为全通网络 1）,调制信号中无直流重量,就输出的已调信号就是 无载波重量的,或称抑制载波双边带DSB-SC）调制信号,简称双边带 DSB）信号.DSB调制器模型如图 1-1 所示.可见 DSB信号

9、实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表示式分别为图 1-1DSB调制器模型可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DSB信号的包络不再与成正比,故不能进行包络检波,需采纳相干解调. 除不再含有载频重量离散谱外, DSB信号的频谱与 AM 信号的完全相同,仍由上下对称的两个边带组成.故 DSB信号是不带载波的双边带信号,它的带宽与AM 信号相同,也为基带信号带宽的两倍,即式中,为调制信号带宽,为调制信号的最高频率.4.2 SSB信号的产生及设计由于 DSB 信号的上、下两个边带是完全对称的,皆携带了调制信号的全部信息,因此,从信息传输的角度来考虑,仅传输其中一个边带就够了.这就

10、又 演化出另一种新的调制方式 单边带调制 SSB）.产生 SSB 信号的方法很多,其中最基本的方法有滤波法和相移法.本课设我采纳的是滤波法.用滤波法实现单边带调制的原理图如图3-9 所示,图中的为单边带滤波器.产生 SSB 信号最直观方法的是,将设计成具有抱负高通特性或抱负低通特性的单边带滤波器,从而只让所需的一个边带通过, 而滤除另一个边带.产生上边带信号时即为,产生下边带信号时即为.图 1-2 SSB 信号的滤波法产生明显, SSB信号的频谱可表示为原理框图简洁、直观,但存在的一个重要问题是单边带滤波器不易制作.这是由于,抱负特性的滤波器是不行能做到的,实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带

11、.滤波器的实现难度与过渡带相对于载频的归一化值有关,过渡带的归一化值愈小,分割上、下边带就愈难实现.而一般调制信号都具有丰富的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_低频成分,经过调制后得到的DSB信号的上、下边带之间的间隔很窄,要想通过一个边带而滤除另一个,要求单边带滤波器在邻近具有陡峭的截止特性即很小的过渡带,这就使得滤波器的设计与制作很困难,有时甚至难以 实现.为此,实际中往往采纳多级调制的方法,目的在于降低每一级的过渡带 归一化值,减小实现难度.从 SSB信号调制原理图中可以清晰的看出, SSB信号的频谱是 DSB信号频谱的一个边带,其带宽为DSB信号的一半,与基带信号带宽相同

12、,即式中,为调制信号带宽,为调制信号的最高频率.由于仅包含一个边带,因此 SSB信号的功率为 DSB信号的一半,即明显,因 SSB信号不含有载波成分,单边带幅度调制的效率也为100%.4.3 SSB信号的解调从 SSB信号调制原理图中不难看出, SSB信号的包络不再与调制信号成正比,因此 SSB信号的解调也不能采纳简洁的包络检波,如图 1-3 所示图 1-3SSB相干解调此时,乘法器输出率,调制效率高.频带宽度只有双边带的一半,频带利用率提高一倍.缺点是单边带滤波器实现难度大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_波,这种电路称为调制器.平稳调制器产生抑制载波的双边带 DSB）信号或单边带 :46-472 田胜军 . 基于 Multisim2022的高频电路分析与仿真 J.现代电子技术 .2022,8）： 100-1023 候丽敏. 通信电子线路,清华高校出版社, 2022 年 11 月4 童诗白模拟电子技术基础 第四版）高等训练出版社, 20225 樊昌信曹丽娜通信原理 第六版）国防工业出版社, 20226 杨翠 娥 . 高 频电 子 线 路实 验与 课程 设 计 .哈 尔滨 工程 大 学出 版社 ,2022 年.可编辑资料 - - - 欢迎下载