课程设计--基于matlab的4FSK系统设计仿真

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1、 课程设计任务书课程设计任务书 课程名称：课程名称： 专业课程设计专业课程设计 题题 目：目： 基于基于 matlab的的 4FSK 系统设计仿真系统设计仿真 学学 院：院： 电子系电子系 系：系： 信息工程学院信息工程学院 专业班级：专业班级： 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：职称：指导教师：职称： 学院审核（签名） ：学院审核（签名） ： 审核日期：审核日期： 一、 设计基本原理与系统框图 以前学过 2FSK 信号的产生，知道它有两种方法：调频法和开关法，前者是 用二进制基带矩形脉冲信号去调制一个调频器，使其能输出两个不同频率的码 元； 后者是用一个受基带脉冲控制的开关电路

2、去选择两个独立频率源的振荡作为 输出。2FSK 键控法调频原理图如下： 这里我们要研究的是 4FSK 信号，是采用第二种方法得到的，即用基带四 进制信号去键控四个频率不同的载波，就可以得到四进制频移键控信号，其中 4FSK 是采用四个不同的频率分别表示四进制的的四个码元 00、01、10、11，每 个码元都含有 2bit 的信息， 其波形如图 1-1 所示， 这时仍和 2FSK 时的条件相同， 即要求每个载频之间的距离足够大，使不同频率的码元频谱能够用滤波器分离 开，或者说使不同频率的码元相互正交。4FSK 调制原理如下： 传“0”信号(或 00)时，发送频率为 f1的载波； 传“1”信号(或

3、 10)时，发送频 率为 f2的载波； 传“2”信号(或 11)时，发送频率为 f3的载波； 传“3”信号(或 01) 时，发送频率为 f4的载波。 振荡器 f1 选通开关 反相器 振荡器 f2 选通开关 相加器 1 f 2 f 4 f 3 f 图 1-1 4FSK 信号波形 2fsk 键控原理图键控原理图 系统方框图如图 1-2 所示 二、 各单元电路图设计 本次系统设计大致可分为四大模块：晶体振荡器与信源共用，位于信源单元； 多级分频电路；4FSK 调制中的逻辑电路单元；二进制基带信号的串/并转 换模块。 ?、 信源单元电路 本模块是整个课程设计系统的发终端，模块内部只使用+5V 电压，其

4、原理方 框图如图 1-3 所示本单元用来产生晶振信号和 NRZ 信号，图 1-4 为信源单元电 路图，它上面的元器件与图 1-3 上各单元对应关系如下： 晶振 CRY：晶体； U1：反相器 7404 分频器 U2：计数器 74161；U3：计数器 74193；U4：计数器 40160 并行码产生器 K1、K2、K3：8 位手动开关，从左至右依次与帧同步码、 数据 1、数据 2 相对应；发光二极管：左起分别与一帧中的 24 位代码相对应 八选一 U5、U6、U7：8 位数据选择器 4512 三选一 U8：8 位数据选择器 4512 倒相器 U20：非门 74LS04 抽样 U9：D 触发器 74

5、LS74 晶振 4FSK 调制 串/并转换 NRZ 图 1-2 系统方框图 2 2 2 滤波器 滤波器 滤波器 4FSK 从晶振产生一个 4.096KHz 的信号， 一路做时钟信号 CLK， 一路送到 74LS193， 74193 完成2、4、8 运算，输出 BS、S1、S2、S3 等 4 个信号。BS 为位同 步信号，频率为 2048MHz，S1、S2、S3 为 3 个选通信号，频率分别为 BS 信号频 率的 1/2、1/4 和 1/8。74193 是一个 4 位二进制加/减计数器，当 CD= PL =1、 MR=0 时，可在 QA、QB、QC 及 QD 端分别输出上述 4 个信号。 、多级分频电路 它是由晶振电路和一个具有分频功能的 74LS193 芯片构成的。 系统要求产生 0123 ()CLKSSSS、四个频率不同的脉冲序列， 所以要通过分频电路将主时钟输 出的信号分别进行 2 分频、4 分频、8 分频。根据频率的不同，采用三个分频器 进行分频。CLK 信号由一个晶振电路实现， 123 SSS、信号分别是由三个串接的 二分频器而得到的，它们的频率分别