通信工程專業綜合課程設計范本-資料下載頁

　　

【正文】 得到了越來廣泛的應用。FSK集成電路模擬鎖相環解調器的工作原理簡單是十分簡單的，只要在設計鎖相環時，使它鎖定在FSK的一個載頻f1上，對應輸出高電平，而對另一載頻f2失鎖，對應輸出低電平，那末在鎖相環路濾波器輸出端就可以得到解調的基帶信號序列。解調器框圖如圖401所示。解調器電原理圖如圖402所示。圖41 FSK解調電路原理框圖圖42 FSK解調電路電原理圖 FSK鎖相環解調器中的集成鎖相環選用了MC14046。MC14046集成電路內有兩個數字式鑒相器（PDⅠ、PDⅡ）、一個壓控振蕩器（VCO），還有輸入放大電路等，環路低通濾波器接在集成電路的外部。壓控振蕩器的中心頻率設計在32KHz。圖402中R4～RC2主要用來確定壓控振蕩器的振蕩頻率。RC3構成外接低通濾波器，其參數選擇要滿足環路性能指標的要求。從要求環路能快速捕捉、迅速鎖定來看，低通濾波器的通頻帶要寬一些；從提高環路的跟蹤特性來看，低通濾波器的通帶又要窄些。因此電路設計應在滿足捕捉時間前提下，盡量減小環路低通濾波器的帶寬。由圖402可知，當鎖相環鎖定時，環路對輸入FSK信號中的32KHz載波處于跟蹤狀態，32KHz載波（正弦波）經輸入整形電路后變成矩形載波。此時鑒相器PDⅡ輸出端（引腳13）為低電平，鎖定指示輸出（引腳1）為高電平，鑒相器PDⅠ輸出（引腳2）為低電平，PDⅠ輸出和鎖定指示輸出經或非門U2：A（74LS32）和U3：A（74LS04）后輸出為低電平，再經積分電路和非門U3：B（74LS04）輸出為高電平。再經過U3：C（74LS04）、U3：D（74LS04）整形電路反相后后從輸出信號插座J3輸出。環路鎖定時的各點工作波形如圖403所示。圖43 FSK解調原理波形圖當輸入信號為16KHz時，環路失鎖。此時環路對16KHz載頻的跟蹤破壞，鑒相器輸入端的兩個比較信號存在頻差，經鑒相器PDI后輸出一串無規則矩形脈沖，而鎖定指示（第1引腳）輸出為低電平，PDI輸出和鎖定指示輸出經或非門U2A與U3A后，輸出仍為無規則矩形脈沖，這些矩形脈沖積分器和非門U3B后輸出為低電平。可見，環路對32KHz載頻鎖定時輸出高電平，對16KHz載頻失鎖時就輸出低電平。只要適當選擇環路參數，使它對32KHz鎖定，對16KHz失鎖，則在解調器輸出端的就得到解調輸出的基帶信號序列。 測量點說明： TP1：FSK解調信號輸入。 TP2：FSK解調電路工作時鐘，正常工作時應為32KHz左右，頻偏不大于2KHz，若有偏差，可調節電位器R5或R7和C2的電容值。 TP3：FSK解調信號輸出，即數字基帶信碼信號輸出。Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設計與仿真軟件，它包括ISIS、ARES等軟件模塊，ARES模塊主要用來完成PCB的設計，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。Proteus的軟件仿真基于VSM技術，它與其他軟件最大的不同也是最大的優勢就在于它能仿真大量的單片機芯片，比如MCS51系列、PIC系列等等，以及單片機外圍電路，比如鍵盤、LED、LCD等等。通過Proteus軟件的使用我們能夠輕易地獲得一個功能齊全、實用方便的單片機實驗室。本文中由于我們主要使用Proteus軟件在單片機方面的仿真功能，所以我們重點研究ISIS模塊的用法，在下面的內容中，如不特別說明，我們所說的Proteus軟件特指其ISIS模塊。 在進行下面的操作前，我先說明一點：，可能你發現在鼠標操作上會略有不同。下面我們首先來熟悉一下Proteus的界面。Proteus是一個標準的Windows窗口程序，和大多數程序一樣，沒有太大區別，其啟動界面如下圖所示：如圖中所示，區域①為菜單及工具欄，區域②為預覽區，區域③為元器件瀏覽區，區域④為編輯窗口，區域⑤為對象拾取區，區域⑥為元器件調整工具欄，區域⑦為運行工具條。下面我們就以建立一個和我們在Keil簡介中所講的工程項目相配套的Proteus工程為例來詳細講述Proteus的操作方法以及注意事項。首先點擊啟動界面區域③中的“P”按鈕（Pick Devices，拾取元器件）來打開“Pick Devices”（拾取元器件）對話框從元件庫中拾取所需的元器件。對話框如下圖所示：在對話框中的“Keywords”里面輸入我們要檢索的元器件的關鍵詞，比如我們要選擇項目中使用的AT89C51，就可以直接輸入。輸入以后我們能夠在中間的“Results”結果欄里面看到我們搜索的元器件的結果。在對話框的右側，我們還能夠看到我們選擇的元器件的仿真模型、引腳以及PCB參數。這里有一點需要注意，可能有時候我們選擇的元器件并沒有仿真模型，對話框將在仿真模型和引腳一欄中顯示“No Simulator Model”（無仿真模型）。那么我們就不能夠用該元器件進行仿真了，或者我們只能做它的PCB板，或者我們選擇其他的與其功能類似而且具有仿真模型的元器件。搜索到所需的元器件以后，我們可以雙擊元器件名來將相應的元器件加入到我們的文檔中，那么接著我們還可以用相同的方法來搜索并加入其他的元器件。當我們已經將所需的元器件全部加入到文檔中時，我們可以點擊“OK”按鈕來完成元器件的添加。添加好元器件以后，下面我們所需要做的就是將元器件按照我們的需要連接成電路。首先在元器件瀏覽區中點擊我們需要添加到文檔中的元器件，這時我們就可以在瀏覽區看到我們所選擇的元器件的形狀與方向，如果其方向不符合你的要求，你可以通過點擊元器件調整工具欄中的工具來任意進行調整，調整完成之后在文檔中單擊并選定好需要放置的位置即可。接著按相同的操作即可完成所有元器件的布置，接下來是連線。事實上Proteus的自動布線功能是如此的完美以至于我們在做布線時從來都不會覺得這是一項任務，而通常像是在享受布線的樂趣。布線時我們只需要單擊選擇起點，然后在需要轉彎的地方單擊一下，按照你所需走線的方向移動鼠標到線的終點單擊即可。本例我們布線的結果如下圖所示。 圖44 繪制的原理圖1 圖44 繪制的原理圖2 仿真調試裝載好程序，我們就可以進行仿真了。首先來熟悉一下上面第一個圖中區域⑦的運行工具條。因為比較簡單，我們只作一下介紹。工具條從左到右依次是“Play”、“Step”、“Pause”、“Stop”按鈕，即運行、步進、暫停、停止。下面我們點擊“Play”按鈕來仿真運行，效果如下圖所示，可以看到系統按照我們的程序在運行著，而且我們還能看到其高低電平的實時變化。如果我們已經觀察到了結果就可以點擊“Stop”來停止運行。 圖45 示波器波形1 圖46 邏輯分析儀 圖47 示波器波形25心得與體會這次專業綜合設計課程設計我學到了很多東西，首先我對AMDEM和FSK有了更清楚的了解。調幅是使高頻載波信號的振幅隨調制信號的瞬時變化而變化。也就是說，通過用調制信號來改變高頻信號的幅度大小，使得調制信號的信息包含入高頻信號之中，通過天線把高頻信號發射出去，然后就把調制信號也傳播出去了。這時候在接收端可以把調制信號解調出來，也就是把高頻信號的幅度解讀出來就可以得到調制信號了。從調幅波包絡中提取調制信號的過程：先對調幅波進行整流，得到波包絡變化的脈動電流，再以低通濾波器濾除去高頻分量，便得到調制信號。包絡檢波電路有很多種，無源的有二極管檢波，有源的有三極管、運放等；還有單向檢波、橋式檢波、同步檢波等等。最簡單的，也是用得最多的就是二極管和三極管。FSK（Frequencyshift keying）是信息傳輸中使用得較早的一種調制方式,它的主要優點是: 實現起來較容易,抗噪聲與抗衰減的性能較好。在中低速數據傳輸中得到了廣泛的應用。 　　最常見的是用兩個頻率承載二進制1和0的雙頻FSK系統。數字化時代，電腦通信在數據線路（電話線、網絡電纜、光纖或者無線媒介）上進行傳輸，就是用FSK調制信號進行的，即把二進制數據轉換成FSK信號傳輸，反過來又將接收到的FSK信號解調成二進制數據，并將其轉換為用高，低電平所表示的二進制語言，這是計算機能夠直接識別的語言。另外，我還學會了使用PROTEL和PROTEUS軟件，這是兩個非常重要的軟件，有著非常重要的實際應用。它們也是兩款非常優秀的軟件，學習起來很容易，使用也很方便 這次課程設計是我的動手能力大大增強了。參考文獻[1] 謝自美著.《電子線路設計實驗測試》.[2] 楊翠娥著.《高頻電子線路實驗與課程設計》.[3] 何中庸著.《高頻電路設計與制作》.[4] 朱世華著.《程控數字交換原理與應用》.[5] 李琰編著.《Altium designer 6 電路設計》.[6] 張肅文編著.《高頻電子線路》. 專業綜合課程設計成績評定表姓 名性 別專業、班級學 號題 目：答辯或質疑記錄：成績評定依據：最終評定成績（以優、良、中、及格、不及格評定） 指導教師簽字： 年 月 日