电子信息工程通信课程设计FSK包络检波)
目录
1.设计基本原理和系统框图1
1.1设计原理1
1.2系统框图1
2.各单元电路设计3
2.1带通滤波器3
2.2包络检波器4
2.抽样判断电路5
3.System view模拟及其结果6
3.1System view的原理框图6
3.原理框图设计原理及参数7
3.模拟结果(波形图)83
4.总结和体验10
5.附录(整机电路图)11
6参考文献12
第一章 设计基本原理和系统框图
1.1设计原理
数字频率调制是数据通信中常见的调制方法，频移键控制(FSK)易于实现，解调不需要恢复本地载波，可以异步传输，抗衰落性能强。FSK是用载波的频率来传送数字消息，信号便是符号“1”对应于载频，符号“0”对应于载频的已调波形。而且与之间的改变是瞬间完成的。2FSK键控法则是利用矩形脉冲序列控制开关电路，选择两个不同的独立频率源。键控法转换速度快，波形好，稳定性高，易于实现。本设计2FSK使用键控法产生信号，然后用非相关接收(包络检波)解调。
1.2系统框图
2FSK信号接收主要分为相关接收和非相关接收。本设计采用非相关法（即包络检波法），方框图如下。包络检波法可视为两路2ASK解调电路组成。在这里，两个带滤波器(带宽相同，都是相应的2ASK信号带宽；中心频率不同，分别为(、)，用于分离两路2ASK信号，上支路对应，下支路对应，包络检测后分别取出s(t)和；抽样判断器起比较器的作用，将两个包络信号同时发送到抽样判断器进行比较，从而判断输出基带数字信号。
2FSK
n(t)
FSK信号包络解调方框图
设置频率代表数字信号1；如果代表数字信号0，则抽样判断器的判断标准：
式中x1和x两个包络检波器的输出值分别为抽样判断时间。这里的抽样判断器应该进行比较x1、x2的大小，或差值x1-x2.与零电平进行比较。因此，这种比较判断器的判断电平有时被称为零电平。FSK当信号为时，上支路相当于接收1码，其输出x1是正弦波加窄带高斯噪声的包络，服从莱斯分布。下支路相当于接收0码，输出x2是窄带高斯噪声的包络，服从瑞利分布。FSK信号是，上支路和下支路正好相反。此时，上支路输出的瞬时值服从瑞利分布，下支路输出的瞬时值服从莱斯分布。
无论输出的FSK信号是或，两个输出的判断标准不变，可以判断FSK信号。
第二章 各单元电路设计
2.1带通滤波器
带式滤波器是一种允许特定频率同时屏蔽其他频段的设备。该电路通过上下两个带式滤波器过滤外部噪声，过滤掉高谐波，放大信号。带式滤波器相当于这里的分支，上分支只允许频率f1.高频信号通过，下支路只允许高频信号通过。它由放大器741和电容器和电阻组成。R1.C1 形成低通网络，C2和R2组成高通网络，LC谐振电路可以过滤掉不必要的杂波和谐波，选择所需的频率。两者串联形成带滤波电路。后面是由放大器741和电阻组成的同向比放大电路，实现选波后放大的功能。两个带滤波器是2FSK选频工作。
2.2包络检波器
包络检波器可由二极管和低通滤波网组成。带滤波器输出的高频信号将由二极管和电阻电容器组成。二极管相当于半波整流，去除低于门槛电压的波形。低通滤波器由R.C串联实现，过滤掉不必要的杂波。包络检波器将各自的包络取出至抽样判断器。形成二极管包络检波电路。FSK波形检波工作。
2.抽样判断电路
波形检测后的波形是一个模拟信号，需要通过比较器恢复为数字信号。包络检波器将各自的包络取出到抽样判断器。当抽样脉冲到达时，抽样判断器对包络的样值和 （上路为V1.下面的路是)作出判断。判断标准是当抽样值满足被判定为频率代表的数字基带信号时，即1码；当时被判定为频率代表的数字基带信号，即0码。本课程设计采用操作放大器LM311作为比较器，因为比较器实际上是开环状态下的操作放大器，可以用来比较这两个电压。完成模拟信号转换为数字信号的工作。
V1(f1频率)
V2(f2频率)
第3章 System view模拟及其结果
3.1System view的原理框图
3.框图设计原理及其参数
2FSK模拟设计原理如上图所示.在设计解调电路时，首先要设计解调电路