电子科大 频分复用综合课程设计 报告Word格式文档下载.docx
- 文档编号:22199454
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:1.04MB
电子科大 频分复用综合课程设计 报告Word格式文档下载.docx
《电子科大 频分复用综合课程设计 报告Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子科大 频分复用综合课程设计 报告Word格式文档下载.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
300Hz~3400Hz。
2.电缆传输频带:
60KHz~156KHz。
3.传输中满载条件下信号功率不低于总功率的90%。
4.电缆传输端阻抗600Ω,电缆上信号总功率(传输频带内的最大功率)不大于1mW。
5.语音通信接口采用4线制全双工。
6.音频端接口阻抗600Ω,标称输入输出功率为0.1mW。
7.滤波器指标:
规一化过渡带1%,特征阻抗600Ω,通带衰耗1dB,阻带衰耗40dB(功率衰耗),截止频率(设计者定)。
8.系统电源:
直流24V单电源。
【设计思想】
电话信号的频率范围为300Hz~3400Hz,规定每路信号的标准带宽为4kHz。
电缆传输频带为60~156kHz,即带宽为96kHz。
采用全双工传输,要容纳24路信号(A~B,12路;
B~A,12路)在该信道上传输,采用单边带调制。
图1频分复用原理框图
【系统原理分析】
采用两级调制,各路基带信号首先通过LPF限带,限带后的基带信号由不同频率的载波进行单边带调制,形成不同频率的调制信号。
为避免已调信号的频谱发生交叠,各路已调信号再由BPF进行限带。
然后利用加法器把3路信号加在一起,合成一个前群。
12路信号共形成4个前群。
再利用加法器将4个前群加和,形成多载波信号,在信道上传输。
图2两级单边带调制的复用系统
图3各路信号在频段上的分布
图4各路信号在频段上的分布
采用二次调制。
第一次用:
12KHz,16KHz,20KHz调制形成前群。
按最高载频计算,即
=600Hz,
=20kHz,则
a1=0.03
第二次用84、96、108、120KHz调制,按最高载频120KHz计算,即
=24kHz,
=120kHz,
a2=0.2
完全能够满足设计给定的归一化过渡带指标。
另外,在接收端,为使发送方不会收到自己发出的信号,采用混合线圈接收。
信号到达接收端,首先用BPF将多路信号分开,各路信号由各自的解调器进行解调,再经LPF滤波,恢复为调制信号。
【系统设计框图】
A~B发送框图(具体参数见图中)
图5发送框图1
B~A发送框图(具体参数见图中)
图6发送框图2
接收端(以B端接收为例)
图7接收框图
接收端信号省略部分与第二路第三路期间相同,只是BPF和相干解调信号具体参数不同:
第四路:
BPF(12kHz~16kHz),相干解调信号12kHz
第五路:
BPF(16kHz~20kHz),相干解调信号16kHz
第六路:
BPF(20kHz~24kHz),相干解调信号20kHz
第七路:
BPF(24kHz~28kHz),相干解调信号24kHz
第八路:
BPF(28kHz~32kHz),相干解调信号28kHz
第九路:
BPF(32kHz~36kHz),相干解调信号32kHz
第十路:
BPF(36kHz~40kHz),相干解调信号36kHz
第十一路:
BPF(40kHz~44kHz),相干解调信号40kHz
第十二路:
BPF(44kHz~48kHz),相干解调信号44kHz
使用Simulink系统仿真(此处只仿真了3路信号)
图8系统仿真模块图
其中高斯白噪声信道参数为
Variance=0.25
不妨来观测下第二路信号原始信号和接收到的信号:
图9第二路发送信号2000Hz
图10第二路接收信号2000Hz
【具体电路】
1、调制载波的产生:
采用电容三点式改进型“克拉泼振荡器”,产生4KHZ的正弦波,做为正弦基准信号。
然后采用锁相环技术,将基波信号合成为所需要的载波,下图即为用锁相式频率合成器的方法产生载频信号,通过改变N的值即可得到,各载波信号的频率。
2、信号的调制:
调制采用乘法器MC1596完成。
MC1596电路图:
调制电路图:
其中,I01接载波信号,I02接调制信号,I03为输出。
仿真电路图:
仿真波形:
产生一次群的三输入加法器:
仿真电路:
产生二次群的四输入加法器:
3、滤波器指标:
低通滤波器:
(该部分有误)
采用IIRElliptic滤波器,阶数10,通带频率为4000Hz。
带通滤波器
采用IIRElliptic滤波器,阶数20,通带频率为12kHz~16kHz。
采用IIRElliptic滤波器,阶数20,通带频率为16kHz~20kHz。
其余通路与上述设计方法相同。
4、四二/二四转换电路:
由于语音信号是收和发同时存在(收二线,发二线),所以是四线,而传输线是二线,这就需要进行四——二线转换。
四——二线转换原理图如图7所示。
在将二次群信号送入电缆传输时,为了使发送方不至于收到自己发出的信号,采用混合线圈。
混合线圈的等效原理图如图6所示。
混合线圈原理是一个平衡电桥,使本端发送的信号不能渗漏到本端的接收信号处而形成回波。
图6线圈等效原理图
图7四—二线转换原理图
当电桥平衡时(4个电阻大小相等),发端信号在收端A,B两点产生的电位相等,A到B间无电流流过,所以收端不会收到发端信号。
而对发端和收端来说,输入,输出阻抗均为600Ω。
电路图:
5、导频的加入:
采用插入导频法,发送端导频的插入,应插在信号功率为零的地方。
导频要是4kHz的整数倍,且符合信道传输要求(信道带宽为60~156kHz)。
在不考虑噪声的情况下,导频的功率小于总功率的10%即可,也就是说导频的功率要小于0.1mw。
设计中的导频频率为60kHz和108kHz。
6、输入放大电路:
每调制一次,电压幅度就衰减1/2,经过两次调制,电压幅度衰减为原来的1/4。
在二——四线转换中,电压还要衰减1/2。
总的电压衰减为1/8。
所以总功率就衰减了1/82。
输入功率为0.1mw,到线路端时,只有
0.1/82mw=0.0015625mw
而根据设计要求,线路上的信号总功率为0.9mw,分到每一路信号的功率为
0.9/24mw=0.0375mw。
要完成上述指标,必须将被衰减了的信号进行放大,以满足设计要求功率放大倍数为
0.0375mw/0.0015625mw=24
因此,电压放大倍数取5倍。
7、导频的提取和相干信号的产生:
首先采用一个窄带滤波器,将导频提取出来,然后再利用载频,产生与载波相同的相干性信号,具体方法是采用分频的方法。
8、信号的解调:
相干解调电路:
从IO1输入相干解调信号,从IO2输入信号。
9、输出放大电路:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子科大 频分复用综合课程设计 报告 电子科 频分复用 综合 课程设计