基于乘法器mc1496的psk解调

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1、通信系统原理综设实验报告基于乘法器MC1496的PSK解调罗洪波通信8班20093100033袁展雄通信8班20093100076潘俊辉通信7班20093100026教师评语：一、引言为更好地了解PSK信号的解调原理，以及解调的硬件电路实现，我们小组选择了这个实验题目。二、系统框图及分析位同步信号NRZ码PSK信号载波PSK信号与载波相乘后波形相乘后信号电压抬升低通滤波后波形比较整形后波形位同步信号抽样判决输出本次设计采用的是极性比较法对PSK信号进行解调，原理图如上所示。PSK信号经过与载波信号相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去掉高频成分，得到

2、包含基带信号的低频信号，然后对此信号进行抽样判决，就可以得到PSK的解调信号。一、系统具体的实现电路及分析1、MC1496芯片内部结构及接口功能说明：IO8和IO10接输入电压，IO1和IO4接另一个输入电压，IO6和IO12输出电压。IO2和IO3外接电阻，对差分放大器Q2、Q7产生电流负反馈，可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压的线性动态范围。IO14为负电源端或接地端，IO5外接电阻，用来偏置电流以及镜像电流。电容Ｃ８的目的是为了隔离直流成分，电源、电阻Ｒ１８和Ｒ１９的共同构成的作用是对信号进行电压抬升，U=R19*Vss/(R18+R19)=100*5/(5

3、60+100)=0.76V2、二阶低通滤波器：截止频率f=1/(2*3.14*R*C)。如图，电阻Ｒ２１和电阻Ｒ２２的阻值相同，电容Ｃ９和Ｃ１０的容值相同，芯片选择ＮＥ５５３２Ｐ，电阻值选取1K，电容值选取3.3nF，代人式子计算得到截止频率为48.3ＫＨｚ。3、运放：从低通滤波器的输出可知，电压最大值约为1.2V，最小值约为0.6V。比较整形的判决电压范围为0—5V，所以必须对低通滤波器的输出信号进行放大，从而比较容易对信号整形。放大倍数可以是3—4倍，我们这次设计选择的放大倍数为3，K=1+R26/R25=1+10/5.1=3。4、比较整形：选用LM339芯片构

4、成电压比较器电路，通过调节电位器的阻值改变判决电压的大小，当输入信号的电压大于判决电压时，输出为高电位，当输入信号的电压小于判决电压时，输出为低电位。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。图中R28为上拉电阻。输出信号，高电平电压为5V，低电平电压为0V。5、抽样判决：芯片选用SN74HC74N,时钟上升沿触发，芯片的供电范围为2—6V。当时钟信号为上升沿时，输出信号与输入信号相同，并且在下一个上升沿到来前，输出信号保持不变。判断为高电

5、平的阀值电压为3.15V，判断为低电平的阀值电压为1.35V。时钟信号为15.625KHz,与码元速率相同，下图说明了抽样判决的原理。位同步信号输入输出一、实验数据结果及分析乘法器输出信号低通滤波器输出信号结果分析：MC1496乘法器的输出结果与设计原理一致，但电压提升了大约1.2V，与设计的0.76V不一致，可能是R18、R19的实际电阻值与标称的阻值不相符，而导致了这样的结果；低通滤波器的输出也达到了设计要求，有效地滤除了高频成分，得到包含基带信号的低频成分。信号源NRZ码解调输出结果分析：解调输出的结果与实验箱产生的NRZ码比较，可以看出两个信号的波形完全一致

6、，但解调输出稍有延时，这是正常现象。因为在经过低通滤波器部分和运放信号会有延时，所以最终的解调也会有延时。一、实验中遇到的问题及解决方法1、绘制PCB图时，选择电路走线的粗细，电路线设置过小，在电路板制作出来后，发现有很多地方出现断线；原件的封装，滑动变阻器的封装选择不对；焊盘的大小，由于焊盘大小设置得过小，在钻孔后，焊接元器件很困难。在请教熟悉制作电路板的同学后，合理地设置各项参数，走线粗细设置为50mil(1.27mm)，重新制作电路板。2、低通滤波器电阻、电容参数的选择。一开始时，选择的截止频率为20KHz，但测试硬件出来的效果并没有实现滤波的作用。经过分析，

7、一方面，可能是在万用板上焊接元件时，出现虚焊，漏掉某个接口没焊接，另一方面，截止频率也选择不当。在向同学请教后，确定在截止频率为45KHz左右比较合理，在用面包板调试时，发现滤波效果不错，与预期想法一致。3、为什么要进行电压提升，把电压都提升到零电平之上？因为在比较整形模块中，判决电压的范围为0—5V，这时通过调节滑动变阻器选择适当的判决电平，使得下一步的抽样判决得出正确的解调就比较容易。4、是否一定要进行电压提升到零电平之上？回答是不一定要提升。经过分析后，发现在比较整形模块，只要能调节到合适的判决电压，最终的解调输出仍能得到正确的结果，但可调电压的范围要重新