内容发布更新时间 : 2024/9/9 15:23:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
ASK调制电路
第一章 引言
通信技术,特别是数字通信技术近年来发展非常迅速,他的应用越来越广泛。通信的最终目的是远距离传递信息。虽然基带数字信号可以在传输距离不远的情况下直接传送,但如果要进行远距离传输时,特别是在无线信道上传输时,则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输,必须对数字信号进行载波调制。如同模拟信号的频带传输时一样,传输数字信号时也有三种基本的调制方式:振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。它们分别对应于利用载波(正弦波)的幅度、频率和相位来承载数字基带信号,可以看作是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。
理论上数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同,它们都属于正弦波调制。但是,数字调制是源信号为离散型的正弦波调制,而模拟调制则是源信号为连续型的正弦波调制,因而,数字调制具有由数字信号带来的一些特点。这些特点主要包括两个方面:第一,数字调制信号的产生,除把数字的调制信号当作模拟信号的特例而直接采用模拟调制方式产生数字调制信号外,还可以采用键控载波的方法。第二,对于数字调制信号的解调,为提高系统的抗噪声性能,通常采用与模拟调制系统中不同的解调方式。振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制,即源信号为“1”时,发送载波,源信号为“0”时,发送0电平。 所以也称这种调制为通、断键控(OOK)。当数字基带信号为二进制时,也称为二进制振幅键控(2ASK),2ASK信号的调制方法有模拟幅度调制方法和键控方法两种。
理论上受到调制的载波波形可以是任意的,只要使得已调信号适合传输
信道的特性就可以了。但实际数字通信系统大都选择正弦波作为载波,这是因为正弦信号形式简单,便于产生和接收。由于数字调制是用载波信号的默写离散状态来表征所传送的数字信息,也称数字调制信号为键控信号,相应的调制又称为幅度键控调制(ASK). 2ASK信号的调制方法,2ASK信号是数字调制方式中最早出现的,也是最简单的,但其抗噪声性能较差,因此实际应用并不广泛,但经常作为研究其它数字调制方式的基础。
其中, 为随机的单极性矩形脉冲序列, 是经过基带成型处理之后的脉冲序列。
2ASK信号的时域波形如图3-19所示。
图3-19 2ASK信号的时域波形 3.2ASK信号的解调
与调幅信号相似,2ASK信号也有两种基本的解调方式:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)。2ASK系统组成分别如图3-20所示。
ASK方式容易受增益变化的影响,是一种低效的调制技术。因此并没有被广泛应用。
而在这次设计中,设计的就是ASK调制电路。电路需要用那些集成块来实现功能?需要运用到哪些元件?而电路图又要用什么软件来画?而电路板是如何的制作的?
第二章 方案论证
根据ASK调制的基本原理,在本次设计中运用通断键控的方法对载波进行调制。在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。用一个模拟开关作为调制载波的输出通断控制门,由二进制序列S(t)控制门的通断, S(t)=1时开关导通;S(t)=0时开关截止。模拟开关则使用74HC4066:四双相模拟开关, 集成运放芯片TL082将载波信号和调制信号进行放大后送入74HC4066实现通断键控。在基带信号输入端输入NRZ码,在载波信号输入端输入64K正弦波信号,在调制输出端用示波器观察波形。若出现的波形如下图所示,说明ASK调制是成功的。