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《fsk信號解調(diào)系統(tǒng)論文大學(xué)畢設(shè)論文.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第1章緒論1．1序言鎖相環(huán)路（PLL）是一個能夠跟蹤輸入信號相位的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，在無線電技術(shù)的各個領(lǐng)域得到了很廣泛的應(yīng)用。最初鎖相環(huán)路應(yīng)用與電視接收機和垂直掃描的同步，從此，鎖相環(huán)路得到了應(yīng)用，剛開始由于技術(shù)上的復(fù)雜性以及較高的成本，鎖相技術(shù)主要應(yīng)用在航天方面?，F(xiàn)在，普遍應(yīng)用鎖相技術(shù)的主要有調(diào)制解調(diào)，頻率合成，電視機彩色副載波提取，F(xiàn)M立體聲解碼等等，它之所以能夠得到如此廣泛的應(yīng)用，是由其獨特的優(yōu)良性能所決定的。它具有載波跟蹤特性，作為一個窄帶跟蹤濾波器，可提取淹沒在躁聲中的信號；用高穩(wěn)定的參考振蕩器鎖定，可提供一系列頻率高穩(wěn)定的頻率源；可進(jìn)行高精度的相位與
2、頻率測量等等。它具有調(diào)制跟蹤特性，可制成高性能的調(diào)制器和解調(diào)器。本文設(shè)計的FSK解調(diào)系統(tǒng)就是選用鎖相技術(shù)，基于現(xiàn)在鎖相技術(shù)的應(yīng)用的廣泛，用此技術(shù)很貼近社會實際[2]。1.2工程背景目前的電話，閉路電視，電纜電視，近距離計算機網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換和處理等都要求用基帶傳輸系統(tǒng)，而基帶系統(tǒng)都是通過電纜信道，其數(shù)字信號傳送的距離不太遠(yuǎn)。要實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸必須通過調(diào)制把基帶信號的頻譜變換到高頻處之后，通過無線電信道或光纖信道傳輸，如微波中繼通信，多路載波電話，數(shù)字通信，衛(wèi)星通信等都是這一傳輸系統(tǒng)。調(diào)制的信號發(fā)射傳輸之后，在接收的時候就要對已經(jīng)調(diào)制過的信號進(jìn)行解調(diào)，還原到低頻率，信號
3、調(diào)制解調(diào)的方法有許多，本文主要研究的是FSK信號的解調(diào)系統(tǒng)。解調(diào)技術(shù)在現(xiàn)實社會中應(yīng)用廣泛。研究的價值很高。第45頁共45頁1.3主要技術(shù)指標(biāo)了解FSK的調(diào)制/解調(diào)原理，熟悉鎖相技術(shù)，F(xiàn)SK?解調(diào)輸入信號中F1=100KHZ,F2=50KHZ，正確設(shè)計FSK解調(diào)電路。要求與FSK調(diào)制電路成系統(tǒng)，有實物形式。第45頁共45頁第2章解調(diào)原理2.1FSK信號二進(jìn)制頻率鍵控時用數(shù)字基帶信號的兩種狀態(tài)去控制載波的頻率。狀態(tài)為1，載波頻率為F1；狀態(tài)為0，載波的頻率為F2。信號波形如圖2-1所示：圖2-12.2FSK解調(diào)原理在傳統(tǒng)的頻移鍵控信號的解調(diào)理論中,可分為兩大類:一類
4、是相干方式解調(diào);另一類是非相干方式解調(diào).。圖2-2非相干解調(diào)圖第45頁共45頁圖2-3相干解調(diào)圖相干數(shù)字解調(diào)接收質(zhì)量最佳,但在其解調(diào)過程中恢復(fù)出具有精確頻率和相位的相干信號較為困難,所需設(shè)備也較復(fù)雜.而采用非相干數(shù)字解調(diào)方法,可根據(jù)數(shù)字頻移鍵控信號的特點,在接收端不需要相干信號,因而被廣泛使用.，所以下面主要介紹幾種非相干解調(diào)的方法。常用的非相干解調(diào)方法有鑒頻法，差分檢波法，動態(tài)濾波法和零交點法等1鑒頻法鑒頻法是將頻移鍵控信號的頻率變化轉(zhuǎn)化為幅度變化,然后通過幅度檢波而得到基帶信號.頻移鍵控信號為u(t),X0為其角頻率,對u(t)求微分可得:（1-1）由式(1
5、-1)看出,其包絡(luò)是時間的函數(shù),所以整流后得到的包絡(luò)含有基帶信息,它可復(fù)原成原信號.該法適用于模擬調(diào)頻信號的解調(diào),對頻移鍵控信號,解調(diào)誤碼率較高.2差分檢波法差分檢波法的原理是將輸入頻移鍵控信號分兩路同時加到平衡調(diào)制器上,其中一路經(jīng)過S延遲(S=1/4f0),在平衡調(diào)制器上這兩個信號做乘積處理,經(jīng)低通濾波器除去高頻成分,可取出基帶信號.差分檢波法對信道延遲失真具有良好的補償作用,但它受到S=1/4f0的限制及時延網(wǎng)絡(luò)精確度的影響,不易精確實現(xiàn).解調(diào)框圖如圖2-4第45頁共45頁圖2-4設(shè)輸入為vcmcos(ω0+Δω)t的FSK信號，它與延時τ后的信號vcmco
6、s(ω0+Δω)(t-τ)，在相乘器中相乘，即經(jīng)低通濾波器濾除倍頻項，得輸出為取cosω0τ=0，得ω0τ=±π/2????????????????????????????????若Δωτ＜＜1，則有????????????????????????????????????????由上可知，當(dāng)滿足cosω0τ=0且角頻偏較小時，差分檢波器輸出電壓V與角頻偏ω呈線性關(guān)系，實現(xiàn)了鑒頻。3動態(tài)濾波法第45頁共45頁利用動態(tài)濾波法解調(diào)數(shù)字頻移鍵控信號的工作原理是輸入信號分兩路分別通過一對并聯(lián)濾波器,這對濾波器分別諧振于f1和f2,f2=f1+k/Ts(k=1,2,,).那
7、么當(dāng)碼元頻率為f1(或f2)時,在諧振于該頻率的動態(tài)濾波器輸出的波形將是一個線性增長的頻率為f1(或f2)的振蕩,而在另一個動態(tài)濾波器輸出端包絡(luò)成sinZ/Z形,對這兩個輸出進(jìn)行包絡(luò)檢波,然后在每個碼元的時間間隔內(nèi)進(jìn)行取樣判決,可得到所需的檢波波形.在實現(xiàn)動態(tài)濾波時,使本地動態(tài)濾波器的諧振頻率與載頻相同,從而對頻率穩(wěn)定度要求很高,這樣才能實現(xiàn)高Q值的動態(tài)濾波.4零交點法零交點是信號的一個起伏過程越過零電平軸的交點,單位時間內(nèi)信號經(jīng)過零交點的次數(shù)可表征信號頻率的高低,數(shù)字頻移鍵控信號的過零點數(shù)隨載頻而異,在一定時間內(nèi)檢出的過零點數(shù)可以得到頻率的差異,這就是零交點法
8、的基本思想。其解調(diào)原理圖
