2FSK调制课程设计报告文档格式.docx
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1、2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传息的状态的,被调载波的频率随着二进制序列0、1状态而变化,即载频为f0时代表传0,载频为f1时代表传1。
显然,2fsk信号完全可以看成两个分别以f0和f1为载频。
以an和
为被传二进制序列的两种2ask信号的合成。
2fsk信号的典型时域波形如下图所示,其时域数学表达式为
x
式中,
,
是
的反码,即
2、原理框图:
四、设计步骤:
1、根据原理框图设计出实验电路,如下图:
2、根据实验电路利用protel99se软件绘制出原理图,如下图:
2.1、模拟开关电路:
其中,模拟开关用的原件的CD4066,其管脚图如下图:
本设计只用到了该元件的电源脚14号管脚、接地脚7号管脚、载波输入端1号和10号管脚、输出端2号和11号管脚、基带信号输入端(控制端)12和13号管脚。
模拟开关电路中还有一个反相器,所用的原件是74LS04,其管脚图如下图:
本设计中仅用到了该原件的输入端1号管脚、输出端2号管脚、电源脚14号管脚、接地脚7号管脚。
2.2跟随器电路:
其中,跟随器所用的原件是TL082,其管脚图如下图:
本设计用到了该元件的反向输入端2号管脚、同相输入端3好管脚、输出端3好管脚、电源脚8号管脚、接地脚4号管脚。
3、系统仿真。
本次设计系统仿真SystemView,它是一个完整的动态设计、、分析和仿真的可视化开发环境。
它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统,可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真。
本次设计主要是对系统的发端和收端进行仿真,其2FSK调制器的输出端、收端的输入点(即加了噪声后接收到的信号)、解调器的输出端等几个地方进行测试,仿真波形分别如下图:
NRZ波形
键控法产生的2FSK波形
上路经过包络检波后的波形
下路经过包络检波后的波形
2FSK信号经解调后的波形
4、利用protel原理图绘制出PCB电路图,布线,得到下图:
5、将PCB电路图打印到专用的打印油纸上。
6、剪出大小合适的覆铜板,用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉,以保证在转印电路板时,热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上,打磨好的标准是板面光亮,没有明显污渍。
7、转印电路板。
将打印好的电路板裁剪成合适大小,把印有电路板的一面贴在覆铜板上,对齐好后把覆铜板放入热转印机,放入时一定要保证转印纸没有错位。
一般来说经过2-3次转印就可以了。
8、腐蚀线路板,回流焊机。
先检查一下电路板是否转印完整,若有少数没有转印好的地方可以用黑色油性笔修补。
然后就可以腐蚀了,等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时,将线路板从腐蚀液中取出清洗干净,这样一块线路板就腐蚀好了。
将线路板上的油墨用细砂纸抹掉,抹到看到金色金属就可以了。
9、线路板钻孔。
线路板上是要插入电子元件的,所以就要对线路板钻孔了。
依据电子元件管脚的粗细选择不同的钻针,在使用钻机钻孔时,线路板一定要按稳,钻机速度不能开的过慢。
钻孔时需小心,注意安全。
10、件插到板上,进行焊接。
根据上图,将原件插到对应的孔中,注意原件的极性和大小,不要插错,确认后,进行焊接。
焊接完成后检查电路板,看有没有漏焊和焊接不好的地方,对焊接不好的地方进行补焊。
五、调试、测试分析及结果:
制板成功后,按如下步骤进行调试:
1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。
2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再试、分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2,对应的发光二极管LED001、LED002、D200、D201、发光,按一下信号源模块的复位键,信号源模块开始工作。
(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线)
3、将信号源模块产生的码速率为15.625KHz的周期性NRZ吗和64KHz正弦波(幅度为3V左右)及32KHz的正弦波(幅度为3V左右)分别送入电路板中的信号输入点“基带输入”、“载波输入2”和“载波输入1”。
4、FSK调制实验
(1)实验连线(用示波器分别测试源端口各输出是否正常)
源端口
目的端口
测试端口
信号源模块:
周期性NRZ码(128分频)
数字调制模块:
FSK基带输入
FSK调制输出
64KHz正弦波(幅度3V左右)
FSK载波输入1/2
32KHz正弦波(幅度3V左右)
FSK载波输入2/1
5、用示波器观察FSK输出点输出的波形,直到观察到FSK调制输出波形。
虽然经过调试,最后的结果并不是非常的准确,波形并没有如实验箱上的那么标准,但是基本上还是成功的,经过分析,可能是由于制板或焊接过程中有一些微小的失误导致的,又或者是由于买的电子元件存在一些不符或问题等。
六、试验总结:
两周的课程设计在忙忙碌碌中一晃而过.刚开始,我们头绪不是很清楚,不知道从哪里入手,但通过老师的耐心指导并和同学认真研究设计课题,跑图书馆查资料,确定基本设计方案,对所用芯片功能进行查找等,经历了一次次的困难,却积累了很多宝贵的经验.在整个课程设计的过程中遇到的问题主要有以下三点,第一:
基础知识掌握的不牢固,主要表现在一些常用的电路的形式和功能不清楚,对书本上的内容理解不够透彻.第二:
对一些常用的应用软件缺少应用,体现在画电路图的时候,对这些软件的操作不熟练,浪费了很所时间。
通过此次课程设计后,我把相关知识再复习了一遍,现在,对于电路方面的知识更加了解和巩固了。
第三:
相关知识掌握的不够全面,缺少系统设计的经验。
这次课程设计进一步端了我的学习态度,学会了实事求是,严谨的作风,提高了动手能力.对自己要严格要求,不能够一知半解,要力求明明白白.急于求成是不好的,我有所感受.如果省略了那些必要的步骤,急于求成,不仅会浪费时间,还会适得其反.在我看来,懂得少,并不可怕,可怕的是不向别人虚心学习.没有人生下来就知道什么,也没有人生下来就很聪明.即使天才,也要通过后天的努力,才获得成功的.我觉得动手之前,头脑里必须清楚该怎么做,这一点是很重要的.就目前来说,我的动手能力虽然差一点,但我想,通过我的不懈努力,在这方面,我总会得到提高.这一点,我坚信.因为别人能做到的,我也一定能做到。
当中我遇到了一些困难,由于粗心大意出了一些简单的错误,浪费了一些时间去改正,幸好有老师们的耐心指导和同组同学的热心帮助,给我指出了错误的原因,以及改正方法,在此我非常感谢!
在此次的课程设计中我最大的体会就是进一步认识到了理论联系实践的重要性.一份耕耘,一份收获.通过一个星期电子实习,让我明白科学的思维方法和学习方法是多么重要,只有这样才能够有很高的效率,才能够让自己的工作更完美。
总而言之,此次课程设计让我学到了好多平时在课堂上学不到的东西,增加了我的知识运用能力,增强我的实际操作能力.谢谢老师给我们提供这么好的机会,为我们之后走向社会奠定了一个好的基础。
通过Protel99Se这个软件还有实验室所提供的设备,综合全面地测试了我的动手和思考能力,现在我对通信原理又有了进一步的认识.在我们以往的学习过程中,我们刻意地去加强理论的基础,设计出一个东西后,我们便以为我们的计划成功了岂不知它能否在硬件结构中得以实现则是另外一回事,这就要求我们的动手能力了,如果无法使理论和实际联系起来,那么再好的设计也只是一堆废字符。
本次课程设计有机地结合了理论与实践,既考察了我们对理论知识的掌握情况,还反映出我们实际动手能力,更主要的是它激起我们创新思维,为今后的进一步学习创下良好条件,为以后的就业也打下一个根基。
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