现代通信电路（课程设计）
题目名称：模拟通信系统的设计与实现 院系名称：电子信息学院 班级： 学号： 学生姓名： 指导老师：
2013年12月
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一．设计题目 二．设计内容 三．实现方法
3.1信号产生模块 3.2载频信号产生模块 3.3调制器 3.4解调器 四．设计平台
4.1硬件平台 4.2软件平台 五．设计要求
5.1设计准备 5.2安装调试要求 六．电路调试
6.1 AM发射机调试 6.2 AM接收机调试 6.3 调幅通信系统联调 七．结果分析 八．电路仿真
8.1 LC振荡器 8.2 振幅调制器 7.3 振幅信号的解调 九．附录
9.1 GP4实验板模块分布图9.2 参考文献
目录
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一、设计题目 模拟通信系统的设计与实现
二、设计内容
图1模拟通信系统框图
本设计主要完成以下模块
a. 信号源产生模块（语音低频信号） b. 载波信号产生模块（载波） c. 调制器 d. 解调器
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三 、实现方法
3.1信号产生模块 实现方法：RC振荡器
振荡频率f=12RC ，要求f=1.5kHz 3.2载频信号产生模块 实现方法：LC振荡器
LC正弦波振荡电路
3.3调制器 方案：AM调制器
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实现方法：模拟相乘器
模拟相乘器实现两信号（调制信号与载频）的相乘，从而产生差频与和频，从而实现频谱的线性搬移，它产生无用频率分量少，是调制AM实现的最好方法。
本设计AM调制采用模拟相乘器MC1496。
低频调制信号
3.4 解调器
方案：AM解调
实现方法：二极管峰值包络检波器
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由于模拟相乘器解调电路比较复杂，而AM调幅波包络反应了调制信号的变化规律，因此可用二极管峰值包络检波，且电路较简单，无需载波信号。因此本设计用二极管峰值包络检波器。
图3二极管峰值包络检波器
四、设计平台
4.1硬件平台：
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（1）高频实验箱（GP-4）
（2）通信电路综合实验箱（ZH5006）
ZH5006实验箱中提供了很多标准化模块：可变加法器、可变减法器、可变相乘器、乘法器、低通滤波器、EPLD模块、80C3模块，DA模块等。
本次设计用压控振荡器模块，乘法器模块，滤波器模块，和两片通用模块： 一个通用模块用作RC振荡器，另一个用作二极管检波器。 （3）高频实验台XSGZ-1。 4.2 软件平台：
（1）work bench仿真设计； （2）Protel原理图设计;
本设计采用work bench进行正弦振荡器、调制电路、检波电路等部分的仿真，采用Protel进行原理图绘制。
五、设计要求
5.1设计准备
（1）明确系统的设计要求； （2）明确模块的设计要求； （3）画出模块设计电路的原理图。 5.2安装调试要求
（1）低频信号产生模块独立设计、调试； （2）其他模块在实验平台调试； （3）实现系统调试。
六、电路调试
该调幅实验系统组成原理框图如附图2（a）（b）所示，图（a）为
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调幅发射机组成模块，图（b）为接收机组成模块。各模块位置参见布局分布图。发射部分由低频信号发生器、载波振荡、幅度调制、前置放大、功率放大器五部分电路组成，若将短路块J4、J5、J10、J11、J17连通，J15连通TF则组成调幅发射机。
接收机由高频小信号放大器、晶体管混频器、平衡混频器、二次混频、中放、包络检波器、16.455MHZ本振振荡电路、低放等八部分组成。将短路块J33、J34连通，J29连通J.H.IN，J42连通J.B.IN，开关S9拨向右端，组成晶体管混频调幅接收机，若将短路块J48、J49连通，J33、J34断开，J29连通P.H.IN其他同上，则组成平衡混频调幅接收机。 6.1AM发射机调试
1．将振荡模块中拨码开关S2中“4”置于“ON”即为晶振。将振荡模块中拨码开关S4中“3”置于“ON”，“S3”全部开路。用示波器观察J6输出10MHZ载波信号，调整电位器VR5，使其输出幅度为0.3V左右。
波形图下图所示：
2．低频调制模块中开关S6拨向左端，短路块J11，J17连通到下横线处，将示波器连接到振幅调制模块中J19处（TZXH1），调整低频调制
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模块中VR9，使输出1KHZ正弦信号VPP=0.1~0.2V。
波形图下图所示：
3．将示波器接在J23处可观察到普通调幅波。
波形图下图所示：
4．将前置放大模块中J15连通到TF下横线处，用示波器在J26处可观察到放大后的调幅波。改变VR10可改变前置放大单元的增益。
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波形图下图所示：
5．调整前置放大模块VR10使J26输出不失真的AM波，将功率放大模块中J4连通，使J8（JF.OUT）输出不失真的AM信号。
波形图下图所示：
6．将J5，J10连通到下横线处，开关S1拨向右端（+12V）处，示波器在J13（BF.OUT）可观察到放大后的调幅波,改变电位器VR6可改变丙
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放的放大量。
波形图下图所示：
6.2AM接收机调试
1．将10MHZ的调幅信号加入晶体管混频输入端。
2．将晶体管混频模块中J33，J34均连通到下横线处，示波器在输出端J36（J.H.OUT）端可观察到混频后6.455MHZ的AM波。
波形如下图所示：
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3．调整中周CP3及VR13使J36处输出电压最大
波形如下图所示：
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4．将J29连通到J.H.IN下横线处，开关S9拨向右端，调整VR14使二次混频输出J38（Z.P.OUT）输出0.2V,455KHZ不失真的调幅波。
波形如下图所示：
5．连通中放模块中J40到下横线处，在中放输出端J55处可观察到放大后的AM波
波形如下图所示：
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6．调谐中周CP6使J55输出1Vpp左右的AM信号
波形如下图所示：
7．振幅解调处J46连通，开关S13拨向左端，S14、S15、S16拨向右端，在J52处可观察到解调后的低频信号。S15拨向左端可观察到惰性失真，S15、S16，同时拨向左端可观察到底部失真。S14拨向左端可观察到不加高频滤波的现象。
解调后的低频信号波形如下图所示：
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惰性失真波形图如下图所示：
底部失真波形图如下图所示：
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不加高频滤波的波形图如图下图所示：
8．若J42连通J.B.I.N，则在J44处可观察到放大后的低频信号。
波形如下图所示：
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6.3调幅通信系统联调
1．按实验（一）AM发射机实验将平衡调幅器输出（振幅调制模块J23）调到0.1V左右。
波形如下图所示:
2．前置模块中J15断开，将J23处的AM信号用短路线连到晶体管混频处的J32处（J33断开，J34连通），J36处可观察到混频后的AM波。
波形如下图所示:
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3．将二次混频处的开关S9拨向右端，J29连通到J.H.IN，J38处可观察到二次混频后的AM波。（注：若此波形失真，则可调电位器VR14（右旋），若无信号就左旋）
波形如下图所示:
4．将J38处波形调到0.2V左右,中放处J40连通在J55处可观察到放大后的AM波。
波形如下图所示:
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5．振幅解调处J46连通，开关S13拨向左端，S14、S15、S16拨向右端，在J52处可观察到解调后的低频信号。S15拨向左端可观到惰性失真，S15，S16，同时拨向右端可观察到底部失真。S14拨向左端可观察不加高频滤波的现象。
解调后的低频信号波形图如图下图所示:
惰性失真波形图如下图所示:
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底部失真波形图如下图所示:
不加高频滤波的波形图如下图所示:
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6．J42连通J.B.IN，则在J44处可观察到放大后的低频信号。
波形图如下图所示:
7．用双踪示波器对比解调后的输出波与原调制信号。将示波器一路接入平衡调幅模块中J19（TZXH1）处，另一路接检波输出J52处，观察两波形并进行对比。
波形图如下图所示：
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七、实验分析
1.在做试验的过程中，一定要细心连线，千万不要将试验箱中的电路短路，轻则只是损坏某个器件，重则造成整个试验箱的损坏。我们组就是刚开始的时候不小心将试验箱中的电路短接了，然后造成了其中某个器件的损坏，虽然在后来的实验过程中实验结果没有造成什么影响，但当时的确冒烟了，应该是造成了某个器件的不必要损坏。
2.在处的短路块，发射机调试过程中，在J23处观察普通条幅波时，有时可能出现，有时也可能不出现，这是应该断开J17，调节VR8，观察此时是否抑制了载波，如果抑制了载波，就把载波调解出来；若没有抑制载波，则调节最大不失真。
3．在前置放大模块中将J15连通，此时用示波器可在J26处观察到放大后的条幅波，通过改变VR10可以改变前置放大单元的增益。若此时观察不到调幅波，调节VR9或VR11，可将调幅波变得清晰。
4.在振幅解调模块，将J46连通，开关连接好，可在J52处观察到解调后的低频信号。若此时信号失真或不清晰，有可能是二次混频造成的，此时VR14过调，通过改变VR14可使其波形不失真。
5.最后用双踪示波器将原调制信号与解调后的输入波形进行对比，其中一路接平衡条幅模块中J19处，另一路接检波输出J52处。
6.在实验的过程中，一定要对每一步的原理，操作都要了解，这样就会避免走好多弯路，我们组就是刚开时对有的步骤的操作不是很清楚，而浪费了好多时间。
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八、电路仿真
8.1LC振荡器：
仿真结果：
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8.2 振幅调制器：
8.3振幅信号的解调：
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仿真结果：
九、附录
9.1 GP4实验板模块分布图
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9.2 参考文献
[1] 曾兴雯、刘乃安、等.高频电路原理与分析.西安电子科技大学出版社，2007年第4版.
[2] 康华光.电子技术基础（模拟部分），华中科技大学，2005年第5版，高等教育出版社.
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