载波同步系统设计通原课设.doc

课程设计任务书学生姓名：陈德松专业班级：电信0901指导教师：苏扬工作单位：信息工程学院题目：载波同步系统设计初始条件：具有通信课程的理论知识；具有模拟与数字电路基本电路的设计能力；掌握通信电路的设计知识，掌握通信电路的基本调试方法；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。规定完毕的重要任务：（涉及课程设计工作量及其技术规定，以及说明书撰写等具体规定）1、从输入载波128KHz2PSK信号中提取载波信号；2、对系统各个组成部分与模块进行设计，涉及乘法器电路，选频放大器，带通滤波器等；3、安装和调试整个电路，并测试出结果；4、进行系统仿真，调试并完毕符合规定的课程设计书。时间安排：二十二周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试指导教师署名：年月日系主任（或责任教师）署名：年月日目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc"1.二进制移相键控(2PSK)原理PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l"_Toc"2．载波同步原理PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.1直接法（自同步法）PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.2插入导频法PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"3.各模块及总体电路设计PAGEREF_Toc\h8HYPERLINK\l"_Toc"3.1M序列电路PAGEREF_Toc\h8HYPERLINK\l"_Toc"3.22PSK信号调制电路PAGEREF_Toc\h9HYPERLINK\l"_Toc"3.3载波提取电路PAGEREF_Toc\h9HYPERLINK\l"_Toc"3.4总电路图PAGEREF_Toc\h10HYPERLINK\l"_Toc"4.仿真结果PAGEREF_Toc\h11HYPERLINK\l"_Toc"5.硬件焊接与调试PAGEREF_Toc\h13HYPERLINK\l"_Toc"7.参考文献PAGEREF_Toc\h151.二进制移相键控(2PSK)原理在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控(2PSK)信号。通常用已调信号载波的0°和180°分别表达二进制数字基带信号的1和0。二进制移相键控信号的时域表达式为=1,发送概率为P-1,发送概率为1-P在一个码元期间，则有e2PSK(t)=cosωct,发送概率为P-cosωct,发送概率为1-P若用φn表达第n个符号的绝对相位，则有φn=0°,发送1符号180°,发送0符号2PSK信号的解调采用相干解调，解调器原理图如图1.1所示图1.12PSK信号的调制原理图当恢复的相干载波产生180°倒相时，解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反，解调器输出数字基带信号所有犯错。这种现象通常称为“倒π”现象。由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，所以2PSK信号的相干解调存在随机的“倒π”现象。2．载波同步原理提取载波的方法一般分为两类：一类是不专门发送导频，而在接受端直接从发送信号中提取载波，这类方法称为直接法，也称为自同步法；另一类是在发送有用信号的同时，在适当的频率位置上，插入一个（或多个）称作导频的正弦波，接受端就运用导频提取出载波，这类方法称为插入导频法，也称为外同步法。2.1直接法（自同步法）有些信号（如克制载波的双边带信号等）虽然自身不包含载波分量，但对该信号进行某些非线性变换以后，就可以直接从中提取出载波分量来，这就是直接法提取同步载波的基本原理。下面介绍几种直接提取载波的方法。设调制信号为，中无直流分量，则克制载波的双边带信号为接受端将该信号进行平方变换，即通过一个平方律部件后就得到由上式可以看出，虽然前面假设中无直流分量，但却一定有直流分量，这是由于必为大于等于0的数，因此，的均值必大于0，而这个均值就是的直流分量，这样e(t)的第二项中就包含2频率的分量。例如，对于2PSK信号，为双极性矩形脉冲序列，设为±1，那么=1，这样通过平方率部件后可以得到由上式可知，通过2窄带滤波器从中很容易取出2频率分量。通过一个二分频器就可以得到的频率成分，这就是所需要的同步载波。因而，运用图1.2所示的方框图就可以提取出载波。图1.2平方变换法提取载波为了改善平方变换的性能，可以在平方变换法的基础上，把窄带滤波器用锁相环替代，构成如图1-3所示框图，这样就实现了平方环法提取载波。由于锁相环具有良好的跟踪、窄带滤波和记忆性能，因此平方环法比一般的平方变换法具有更好的性能，因而得到广泛的应