调频接受系统设计.doc
《调频接受系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《调频接受系统设计.doc(17页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、兰州理工大学课程设计报告 摘要摘要 在本次课程设计中,我们组做的是调频接收系统整机电路设计,我主要做的有三个,分 别是 1)设计二极管双平衡混频电路 2)设计高频谐振放大器电路 3)设计双失谐回路斜率 鉴频器。作为一名通信工程专业大三的学生,我觉得这次课程设计非常有意义。它是我们将 所学到的数电,模电,高频,通信原理的知识得以应用。通过此次课程设计,我不仅加深了 对二极管双失谐混频电路,高频谐振放大器电路,双失谐回路斜率鉴频器等电路理论的理解, 而且对它们的仿真实现有了进一步的了解。 关键词:关键词:调频接收 混频 鉴频 Mutisim 兰州理工大学课程设计报告 1 目录目录 一、前言 .1
2、二、设计指标.2 2.1 工作频率范围2 2.2 灵敏度2 2.3 选择性2 2.4 频率特性 2 2.5 输出功率2 三、系统总述.3 四、单元电路设计与仿真.5 4.1 二极管双平衡混频电路及仿真5 4.2 高频谐振放大器电路6 4.3 中频谐振放大器电路8 4.4 双失谐回路斜率鉴频器9 五、整机电路设计图13 六、设计总结14 七、参考文献14 附录15 兰州理工大学课程设计报告 1 一、前言一、前言 人们的日常生活中,广泛使用无线广播来传达声音信息,无线广播信息的接收者收音 机,早已走入千家万户,也因此成为了无线通信技术飞速发展的起点。无线广播的调频广播 信号稳定,抗干扰能力强,在声
3、音清晰,与拨盘调谐的收音机相比,数字调谐收音机具有选 台准确,可灵活地实现自动调谐选台、存台及频率指示等优点;并且采用模拟元件制作的相 关设备由于工作频率较高,电路布局布线和元件参数成为其性能的关键制约因素,一旦设计 成型,便难以调整更改。若将模拟部分采用数字元件来实现,则可借助软件的优势,弥补缺 点。因此是本地无线广播的首选。本文介绍了一种调频无线接收机的设计方法。系统采用 Mutisim 作为软件无线电的核心处理器。通过课程设计,使我们加强对通信电子线路的理解, 掌握文献资料检索设计方案论证比较,以及设计参数计算等能力环节。进一步提高分析解 决实际问题的能力,提高解决通信电子电路问题的实际
4、本领,真正实现由课本知识向实际能 力的转化;通过典型电路的设计与仿真,加深对基本原理的了解,增强我们的实践能力。 设计目的: 1)掌握调频接收机整机电路的设计方法。 2)学会如何将高频单元电路组合起来实现满足工程实际需要的整机电路。 3)能够使用电路仿真软件进行电路调试。 兰州理工大学课程设计报告 2 二、设计指标二、设计指标 2.1 工作频率范围 接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。 接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。如调频广播收音机的频率范围为 88108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为 88108MHz。 2.2 灵敏度 接收机接收
5、微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输 入信号越小,灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度一般为(230)uV。 2.3 选择性 接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性, 单位用 dB(分贝)表示,dB 数越高,选择性越好。一般调幅收音机频偏10kHz 的选择性 应大于 20dB,调频收音机的中频干扰比应大于 50dB。 2.4 频率特性 接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。调频机的通频带一般为 200kHz。 2.5 输出功率 接收机的负载上获得的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。 兰州理工大学课程设计
6、报告 3 三、系统总述三、系统总述 接收天线 图 1 整体原理框图如上图所示 一般调频接收机的组成框图如图一所示。其工作原理是:天线接受到的高频信号,经 输入调谐回路选频为 f1,再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频 f2 亦进入混频级,则混频级的输出为含有 f1、f2、 (f1+f2) 、 (f2-f1)等频率分量的信号。混 频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1) ,再经中频放大器放大,获得足够高增益,然 后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频成 为固定的中频,再加以放大,因此接收机的灵敏度较高,选择性较好,性能也比较稳定。
7、调制信号(低频信号)去控制载波信号的幅度而实现的调制称为调幅;同样,若用调制 信号去控制载波的频率或相位而实现的调制分别称为调频或调相。由于调频或调相两种调制 都改变了载波的瞬时相位,通称角度调制。 在模拟调制中,调频具有较为优越的性能,因此,调频技术广泛应用于立体声广播、电 视伴音、无线麦克风、微波传输及卫星通信。同样,完整的调频通信系统也由发射机与接收 机两部分组成,与调幅通信系统比较,除了调制与解调的原理方法不同外,其他部分如超外 差变频接收技术、中频放大电路等基本相同。 输入回路 高频放大 混频 中频放大 本机振荡 鉴频器低频功放 兰州理工大学课程设计报告 4 因为频率调制不是频谱线性
8、搬移过程,它的电路就不能采用乘法器和线性滤波器来构成, 而必须根据调频波的特点,提出具体实现的方法。对于调频电路的性能指标,一般有以下几 方面的要求: 1线性的调制特性。即已调波的瞬时频率变化与调制信号成线性关系。 2 具有较高的调制灵敏度。即单位调制电压所产生的振荡频率偏移要大。 3. 最大频率偏移与调制信号频率无关。 4. 未调制的载波频率(即已调波的中心频率)应具有一定的频率稳定度。 5. 无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。 实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类 直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其反映调制信号变 化规律。要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率
9、,就是用调制信号去控制决定载波振荡 器振荡频率的元件或电路的参数,从而使载波振荡器的瞬时频率按调制信号变化规律线性地 改变,就能够实现直接调频。 1改变振荡回路的元件参数实现调频 在 LC 振荡器中,决定振荡频率的主要元件是 LC 振荡回路的电感 L 和电容 C。在 RC 振 荡器中,决定振荡频率的主要元件是电阻和电容。因而,根据调频的特点,用调制信号去控 制电感、电容或电阻的数值就能实现调频。 调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。常用的可控电感元件是具 有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路,而可控电阻元件有二极管和场效应管。 2控制振荡器的工作状态实现调频 在微波发射机中,常
10、用速调管振荡器作为载波振荡器,其振荡频率受控于加在管子发射 极上的发射极电压。因此,只需将调制信号加至发射极即可实现调频。若载波是由多谐振荡 器产生的方波,则可用调制信号控制积分电容的充放电电流,从而控制其振荡频率。 四、单元电路设计与仿真四、单元电路设计与仿真 兰州理工大学课程设计报告 5 4.1 二极管双平衡混频电路及仿真 混频电路又称变频电路,不仅是超外差式接收机的组成部分。而且随着第三代移动通信 技术的发展成熟以及蓝牙技术的日益普及,全球众多相关公司和研究部门都投入了相当多的 人力、物力资源来研究无限通信技术混频器就是无线通信中相当重要的部分之一,已广泛应 用于手机、卫星通信、基站、雷
11、达、导弹制导系统、军事通信系统。混频器对电子系统的性 能、尺寸、重量和成本有着决定性的影响,发展小型化、高性能的混频器有相当重要的实际 意义。 混频就是对某信号进行频率变换,将其载频变换到某一固定的频率上,而保持原信号的 调制规律不变。混频是一种频谱搬移电路,混频前后,信号的频谱结构并不发生变化。当两 个不同频率的正弦电压,同时作用在一个非线性元件上时,就会在它的输出电流中,产生许 多组合频率分量,选用合适的滤波器选出所需的频率分量,此时就完成了混频。 二极管环形混频器各端口具有良好的隔离性,而且有工作频带宽、噪声系数低、混频失 真小、动态范围大等优点。其主要缺点是没有混频增益,端口之间隔离度
- 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:
- 调频 接受 系统 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-3322099.html