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实践教学
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兰州理工大学
2010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: 学 号: 指导教师: 成 绩:
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
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信号带宽,有效节约了带宽资源,且节约载波发射功率。本课程设计主要介绍单边带调制解调电路的设计。学习和掌握电路设计的方法和仿真软件,并综合运用所学知识完成常规调幅的设计。本设计的技术指标是采用乘法器来实现DSB的调制,然后经过带通滤波器滤除一个边带,得到单边带调幅波,解调时采用同步检波法实现。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
第1章 单边带调制解调电路的设计意义 ....................................... 4
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第2章 单边带调制解调电路的总体方案 ....................................... 4
2.1 单边带调制方案 ................................................................................. 4 2.2 单边带解调方案 ................................................................................ 5
第3章 电路参数选择 ........................................................................ 5
3.1 输入信号参数 ..................................................................................... 5 3.2 调制器参数 ........................................................................................ 5 3.3 带通滤波器参数 ................................................................................ 6 3.4 低通滤波器参 ..................................................................................... 6
第4章 电路工作原理及设计说明 ............................................................... 7
4.1 DSB信号的表达式、带宽 ................................................................. 7 4.2 SSB信号的产生及设计 ...................................................................... 8 4.3 SSB信号的解调 .................................................................................. 9 4.4 带通滤波器 ...................................................................................... 10 4.5 解调过程 ........................................................................................ 11
第5章 实验结果 .......................................................................... 12 第6章 结果分析 ............................................................................ 15
实验总结 ............................................................................................... 16 参考文献 ............................................................................................... 18
第1章 单边带调制解调电路的设计义
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
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手段中占有极重要的地位。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;导航是利用一定的无线电信号指引飞机或船舶安全航行,以保证他们能平安到达目的地;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;遥测遥控则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,所以选择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,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,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,还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。这就又演变出另一种新的调制方式――单边带调制(SSB)。调制的方框图如下:
2.2、 单边带解调方案
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解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中,发送端用所欲传送的消息对载波进行调制,产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用,这就是解调。
在本课程设计中我们采用同步检波的方式,由乘法器和低通滤波器组成。实现同步检波的关键是要产生一个与载波信号同频同相的同步信号。解调的方框图如下:
第3 章电路参数选择
3.1 输入信号参数:
输入信号频率5KHz,幅度为60mV的正弦波。载波频率为100KHz,幅度为120mv的正弦波。
3.2 调制器参数:
因为中频比外来信号频率低且固定不变,中频放大器容易获得比较大的增益,从而提高收音机的灵敏度。在较低而又固定的中频上,还可以用较复杂的回路系统或滤波器进行选频。它们具有接近理想矩形的选择性曲线,因此有较高的邻道选择性。如果器件仅实现变频,振荡信号由其它器件产生则称之为混频器。
D1i1iVSS+VSD3i3VLRLS-+R?RES21:1×2D4i4R?RES2VLVLS1×2:1VS-D2i2 (a)原理电路
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