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电子科技大学通信学院《综合课程设计指导书》传输专题设计(频分复用)班级通信18班学生李澳学号20**********教师饶力,刘镰斧设计名称】传输专题设计(频分复用)【设计目的】要求学生独立应用所学知识,对通信系统中的典型部件电路进行方案设计、分析制作与调测电路。通过本专题设计,掌握频分复用的原理,熟悉简单复用系统的设计方法。设计思想】每路话音信号带宽为300~3400Hz取4kHz作为标准带宽;而电缆传输频带60kHz~156kHz,即带宽为96kHz。由于是全双工,96kHz的带宽正好可容纳24路信号(A—B,12路,B—A,12路)在一个信道上传输。系统原理】各路信号m(t)首先由低通滤波器进行限带,限带后的信号分别对不同频率的载波进行线性调制,形成频率不同的已调信号。为了避免已调信号的频谱交叠,各路已调信号由带通滤波器进行限带;再利用加法器把 3路信号加在一起,合成一个前群,12路信号形成4个前群,利用加法器将这四个前群加在一起,形成多载波信号,在共享信道上传输。在接收端,为了使发送方不至于收到自己发出的信号,由混合线圈接收,经过带通滤波器滤波,相干解调,低通滤波,再经过放大器放大,得到解调信号。设计指标】设计一个频分复用调制系统,将12路语音信号调制到电缆上进行传输,其传输技术指标如下:语音信号频带:300Hz〜3400Hz。电缆传输频带:60KHz〜156KHZ。%。•电缆传输端阻抗600Q,电缆上信号总功率(传输频带内的最大功率)不大于1mW。•语音通信接口采用4线制全双工。•音频端接口阻抗600Q,。7•滤波器指标:规一化过渡带1%,特征阻抗600Q,通带衰耗1dB,阻带衰耗40dB(功率衰耗),截止频率(设计者定)。8•系统电源:直流24V单电源。【系统设计框图】AB传输(发送端):Mi4■LPF■話B调制器BPF1-1■*12khz讪A■LPF■制器1BPF2■1*16khzklr—■LPF4ssuimi]器■BPF3F20khzfjt)f5(t)fUt)f血一f■闿 怙〔t——fuftj一——$$m制84khzJS96khz5郭洞刨108khzSSBiljlhl120khzBPF4BPF5*BPF6BPF7BPF:5*BPF5BPF5GOkhz信道图1 传输原理示意图(A至B)其中各个滤波器的通带频率范围如下:LPF0~4kHzBPF112kHz~16kHzBPF216kHz~20kHzBPF320kHz~24kHzBPF460kHz~72kHzBPF572kHz~84kHzBPF684kHz~96kHzBPF796kHz~108kHzBA传输(发送端)fJtllr■LPFhRP*匚1■器Drr丄12khz加1J■LPFA彌调制DDC7yt-.SSE谓制JDpC^■DrrZf厶器116khz器JLPF■SSBiR制■■—1—DrrJ20khzMt)(t|MO144khz加fa-BPF5法r-鈔B週創■-BPF6■ir-h JF器BPF5#t}lSbkhz■1ftc*£a〔道MO、F-SSR调制BPF7BPF51■ikF器FF*f*闵168khz1lOfikhz图2 传输原理示意图(B至A其中各个滤波器的通带频率范围如下:LPF 0~4kHzBPF1 12k~16kBPF2 16k~20kBPF3 20k~24kBPF8108k~120kBPF9120k~132kBPF10132k~144kBPF11144k~156k信号在信道上的传输频带为:60kHz~156kHz其中AB传输所占用频带为:60kHz~108kHzBA传输所占用频带为:108kHz~156kHz接收端原理示意图(以B端接收为例,为方便起见,只画出了前3路信号)图3系统接收端原理示意图如上图所示,发送端插入一个导频,将接收到的信号通过一个通带为 60kHz:156kHz的带通滤波器,再通过相干解调器,将信号频谱搬移到基带。第 1路信号用LPF进行滤波,其余均通过BPF进行滤波,滤波之后每路信号再经过放大器进行放大即可恢复出原始信号。下面分别对系统的各个组成部分进行详细介绍【系统具体功能实现电路】载波产生电路1、晶体振荡器产生正弦信号设计时用晶体振荡器先产生基准正弦信号,再利用锁相环进行频率的合成,以产生设计所需的各种信号。图4为基准信号产生电路。2、频率合成器产生载频模数N控制在得到基本正弦信号之后,可以采用锁相式频率合成器来获得不同频率的载频。产生载频信号的电路示意图如下图5所示。图5 锁相频率合成器基本框图在环路锁定时,在上图5中,鉴相器两输入的频率相同,即frfdfd是VCO输出频率fo经N分频后得到的