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文檔簡介
1、<p><b> 本科畢業(yè)設計</b></p><p><b> ?。?0 屆)</b></p><p> 調幅信號產生電路設計</p><p> 所在學院 </p><p> 專業(yè)班級 電子信息工程
2、 </p><p> 學生姓名 學號 </p><p> 指導教師 職稱 </p><p> 完成日期 年 月 </p><p><b> 摘 要</b></p&g
3、t;<p> 在幅度調制中,根據已調信號的頻譜分量不同,可分為普通調幅(AM) 、抑制載波的雙邊帶調幅(DSB) 、抑制載波的單邊帶調幅( SSB)等。本文使用雙AD835芯片實現抑制載波的雙邊帶調幅(DSB)和調幅指數可變的普通振幅調制(AM)信號產生電路,通過軟件實現二者之間的自由切換,并可以對AM調制指數進行靈活設定。根據DSB調制和AM調制公式,用一個AD835芯片實現乘積運算,另一個AD835芯片實現乘積與求和
4、運算。通過C8051開發(fā)板上的DAC模塊輸出不同的直流電壓,直流電壓E與調制信號相乘,直流信號A與前者的乘積相加,實現調制指數調整和調制模式的切換。當直流電壓A為0時,實現DSB模式;當直流電壓A為1時,實現AM模式,并用LCD顯示電路工作狀態(tài)。</p><p> 關鍵詞: 調幅信號;AD835;AM;DSB;調制</p><p><b> Abstract</b>
5、;</p><p> In amplitude modulation, according to the already adjustable signal spectrum component is different,can be divided into ordinary modulation(AM),the modulation of inhibit carrier bilateral belt (DS
6、B),inhibit carrier single side band modulation (SSB).This experiment using two AD835 chip,to realize DSB modulation and AM modulation produce circuit.Through the software to realize between both free switching,And AM mod
7、ulation index can be flexible settings.According to the AM modulation and DSB modula</p><p> Key words: Amplitude modulated signal;AD835;AM;DSB;modulate</p><p><b> 目 錄</b></p&g
8、t;<p> 1 引言- 1 -</p><p> 2 總體設計- 3 -</p><p> 2.1 振幅調制的工作原理- 3 -</p><p> 2.1.1 普通調幅波(AM)- 5 -</p><p> 2.1.2 抑制載波的雙邊帶調幅(DSB)- 6 -</p><p> 2
9、.2 實現AM/DSB調制的數學模型- 6 -</p><p> 2.3系統總體方案設計- 7 -</p><p> 3 硬件設計- 8 -</p><p> 3.1 AD835芯片- 8 -</p><p> 3.2 單片機模塊- 10 -</p><p> 3.3液晶顯示模塊- 11 -&l
10、t;/p><p> 3.4小結- 12 -</p><p> 4 軟件設計- 13 -</p><p> 4.1主程序部分- 13 -</p><p> 4.2初始化部分- 13 -</p><p> 4.2.1系統時鐘初始化- 14 -</p><p> 4.2.2 端口初
11、始化- 15 -</p><p> 4.2.3 DAC的初始化- 15 -</p><p> 4.3 液晶顯示- 16 -</p><p> 5 制作和調試- 18 -</p><p> 5.1 制作過程- 18 -</p><p> 5.2 硬件調試- 18 -</p><
12、p> 6 結論- 19 -</p><p> 致 謝- 20 -</p><p> 參考文獻- 21 -</p><p><b> 1 引言</b></p><p> 近些年,隨著電子技術、計算機技術等技術的發(fā)展,調幅技術已經廣泛用于軍事通信、微波中繼、模擬移動通信、無線電通信、廣播電視等領域,也
13、是信號與系統、通信原理等專業(yè)課程的重要內容[1]。目前實現調制的方法越來越多,例如采用DSP,FPGA以及一些專用芯片產生調幅信號,每種方法都有其優(yōu)缺點。</p><p> 調制類型按載波可分為:用正弦高頻信號作為載波的正弦波調制或稱為連續(xù)波調制,用脈沖串構成一組數字信號作為載波的脈沖調制[2]。對于連續(xù)波調制,已調信號由振幅A、頻率ω和相位φ三個參數構成。改變三個參數中的任何一個都可能攜帶同樣的信息。因此,連
14、續(xù)波調制可分為調幅(AM)、調頻(FM)、調相(PM)。調相和調頻有密切的關系。調相時,同時有調頻伴隨發(fā)生;調頻時,也同時有調相伴隨發(fā)生,不過兩者的變化規(guī)律不同[3]。實際使用時很少采用調相制,它主要是用來作為得到調頻的一種方法。調幅主要用于廣播、載波通信、無線電臺、數傳、傳真、電視廣播等領域。調頻主要用于微波中繼、衛(wèi)星和移動通信。調相是一種中間的調制方式。對于脈沖調制,通常也分為兩種方式:用連續(xù)型的調制信號去改變脈沖參數的脈沖模擬調制
15、和用連續(xù)調制信號的數字化形式(通過模數轉化)去形成一系列脈沖組的脈沖編碼調制(脈沖數字調制)[4]。脈沖模擬調制可分為脈幅調制PAM、脈寬調制PDM(PWM)、脈位調制PPM。脈幅調制用于中間調制方式,遙測等地方。脈寬調制用于中間調制方式、一點對多點微波通信等方面。脈位調制用于遙測、光纖傳輸等方面。脈沖數字調制可分為脈</p><p> 通過調制,可以同時廣播多個聲音/音樂廣播電臺,彼此不會發(fā)生干擾。如果不經過
16、調制,所有的信號將占據同一頻段,使接受端無法從雜亂信號中選擇有用信號[5]。在廣播和通信系統中,普通調幅方式是最簡單的實現調制和解調的收、發(fā)信機線路。因此在中短波廣播和傳統的中、短波無線電通信,廣播電視,電視圖像信號的傳輸等方面都有廣泛的應用。在系統的某一個部分向領近的另一個部分發(fā)送數據的場合下,AM也非常有效。雖然AM具有功率使用率低(和浪費)的缺點,但是功率的低效率使用,換取了調制和解調的方便,使得接收機可以以低廉的價格大量的進入市
17、場[6]。為了克服AM方式的各種問題,設計了各種AM的變化形式。抑制載波的雙邊帶調幅就是其中的一種,通過減少載波的方法,達到節(jié)省帶寬或者提高功率利用率的目的。</p><p> 本文的主要研究內容是調幅信號產生電路設計,其具體要求如下:</p><p> 實現DSB調制和AM調制之間的自由切換。</p><p> 通過C8051開發(fā)板上的DAC模塊控制增益指數
18、的變化。</p><p> 用LCD顯示AM信號的調制指數。</p><p><b> 2 總體設計</b></p><p> 振幅調制是用調制信號去控制載波的振幅,使其隨調制信號線性變化,而保持載波的頻率不變[7]。在幅度調制中,根據所取出已調信號的頻譜分量不同,分為普通調幅(AM) 、抑制載波的雙邊帶調幅(DSB) 、抑制載波的單邊帶
19、調幅(SSB)。 </p><p> 目前調幅信號產生的方法有多種多樣,主要有以下幾種:非線性器件調幅電路、基于DSP 和DDS的調制電路、FPGA和DSP融合實現幅度調制等。</p><p> 非線性調幅電路中,產生AM調制(屬于高電平調幅)和DSB調制(屬于低電平調幅)兩種形式的電路是分開進行分析[8],不能使用一個電路實現AM和DSB之間的轉變,浪費資源?;贒SP 和DDS的調
20、制電路的優(yōu)點是載波頻率、調制方式、調幅指數和調制頻偏均可軟件設置。與傳統模擬調制相比,它具有更好的系統再現性和穩(wěn)定性,克服了模擬硬件,信號處理功能的不確定性,用軟件調整代替硬件調整利于系統升級[9]。采用FPGA和DSP融合這種方法實現調幅,避免了使用VHDL語言設計編程的復雜性,可以高效、可靠、方便的產生AM信號,硬件測試和實現快捷,開發(fā)效率高,而且調制信號步進精度好,產生的波形失真小,具有一定實用性[10]。</p>
21、<p> 本次實驗采用的是采用另外一種方式實現振幅調制。使用兩個AD835芯片就可以實現AM和DSB的轉化,操作簡單,功能豐富,調幅指數使用軟件控制,范圍廣易于實現。</p><p> 2.1 振幅調制的工作原理</p><p> 設調制信號是一個角頻率為Ω 的單音頻余弦信號電壓,用它去調制角頻率為 的等幅高頻信號(載波)電壓,可得到兩種振幅調制信號電壓:普通調幅信號(AM
22、):和抑制載波的雙邊帶信號(DSB):[11]</p><p> 2-1 AM信號的波形和頻譜</p><p> 圖2-1所示為AM信號的波形和頻譜,從圖中可知波形特征:(1)調幅波的振</p><p> 幅(包絡)變化規(guī)律與調制信號波形一致。(2)調幅波頻率(即變化快慢)與載</p><p> 波頻率一致。
23、 </p><p> 2-2 DSB信號的波形和頻譜</p><p> 圖2-2所示為DSB信號的波形和頻譜,從圖中可知波形特征:(1)DSB信號的包絡正比于調制信號的絕對值 (2)DSB信號載波的相位反映了調制信號的極性,即在調制信號負半周時,已調波高頻與原載波反相。因此嚴格地說,DSB信號已非單純的振幅調制信號,而是既調幅又調相的信號。(3)DSB波的頻譜成份中抑
24、制了載波分量,全部功率為邊帶占有,功率利用率高于AM波。</p><p> 從AM和DSB的數學表達式中可以看出,這些調幅信號都是由調制電壓和高頻等幅電壓相乘的結果.因此,只需將調制信號電壓和高頻等幅電壓送入乘法器的兩個輸入端相乘,就可以在輸出端得到所需要的已調制信號電壓.</p><p> 2.1.1 普通調幅波(AM)</p><p> 假設要傳送的低頻信
25、號電壓為一單一音頻的低頻電壓,它的瞬時值表達式為</p><p><b> ?。?-1)</b></p><p> 式中,是低頻信號電壓振幅;Ω為低頻信號的角頻率。假設載波電壓的瞬時值表達式為</p><p> (2-2) </p><p> 式中,是載波電壓振幅,為載波電壓的角頻率。在用(t)對(
26、t)進行調幅時,高頻調幅信號的振幅在載波振幅的基礎上,隨低頻信號(t)而變化,它的幅度為[7]</p><p><b> ?。?-3) </b></p><p> K是取決于調幅電路的比例常數。</p><p> 因此,高頻調幅信號可以用下式表示[12]:</p><p> ?。?-4)
27、 </p><p> 式中 (2-5)</p
28、><p> ma 表示載波振蕩的振幅受低頻信號調幅后的振幅變化過程。通常把ma 稱為調幅指數或調幅度,用來表明振幅調制的深度。</p><p> 當ma =0時,為載波電壓未受低頻信號調幅的載波狀態(tài),即未調幅。當ma =1時,此時為最大調幅(百分之百)。當ma >1時,為過調幅,波形產生嚴重失真。通常情況0<ma <1,這也是本設計ma的 范圍。 </p>
29、<p> 2.1.2 抑制載波的雙邊帶調幅(DSB) </p><p> 從普通調幅波的功率關系知道,當ma = 1 時,其中2/3的載波功率不含
30、信息,實際上這部分功率白白浪費了。為了克服這個缺點,提高設備的功率利用率,可以將不攜帶消息的載波分量抑制掉,而只傳輸攜帶消息的兩個邊帶,這就是抑制載波的雙邊帶調幅波(DSB)[13],其數學表達式為:</p><p><b> ?。?-6)</b></p><p> 2.2 實現AM/DSB調制的數學模型</p><p> 由式 2-4 可
31、知,實現普通調幅主要是利用加法運算和乘法運算;由式2-6可知實現抑制載波的雙邊帶調制利用乘法運算。因此要同時實現AM/DSB兩種調幅方式的數字模型如圖2-3所示。</p><p> 2-3 AM/DSB 產生的數學模型</p><p> 設調制信號 ,載波信號為,E是直流電壓用以控制AM調制,A是直流電壓用以控制AM/DSB切換,VO是輸出信號。</p><p&g
32、t; 調制信號和載波信號從乘法器中輸出為</p><p><b> (2-7)</b></p><p><b> 加法器的輸出為</b></p><p><b> (2-8)</b></p><p><b> 則乘法器最終輸出為</b></
33、p><p><b> (2-9)</b></p><p> 由(2-9)可知當A=1時,即是AM信號的表達式。調幅指數ma =E,本方案載波振幅Uc=2,均為為確定的值,則調幅指數的大小由直流電壓值E決定,調幅指數0<ma < 1。</p><p> 由(2-9)可知當A=0時,即是DSB信號的表達式。</p>&
34、lt;p><b> (2-10)</b></p><p> 2.3系統總體方案設計</p><p> 根根據設計要求,本文提出了由AD835芯片,C8051F005單片機,按鍵,LCD液晶顯示等部分構成的調幅信號產生電路,如圖2-4所示。</p><p> 圖2-4 系統總體框圖</p><p> 本系
35、統采用雙AD835芯片實現了抑制載波的雙邊帶調幅(DSB)和調幅指數可變的普通振幅調制(AM)信號產生電路,通過軟件實現二者之間的自由切換,并可以對AM調制指數進行靈活設定。根據DSB調制和AM調制公式,用一個AD835芯片實現乘積運算,另一個AD835芯片實現乘積與求和運算。通過C8051開發(fā)板上的DAC模塊輸出不同的直流電壓,直流電壓E與調制信號相乘,直流信號A與前者的乘積相加,實現調制指數調整和調制模式的切換,當直流電壓A為0時,
36、為DSB模式;當直流電壓A為1時,實現AM調制,并用LCD顯示電路工作狀態(tài)。</p><p><b> 3 硬件設計</b></p><p> 本系統硬件主要由三大模塊組成:AD835調幅信號產生模塊、C8051單片機模塊、液晶顯示模塊。</p><p> 3.1 AD835芯片</p><p> AD835是
37、Analog Devices公司生產的電壓輸出四象限乘法器電路,能夠完成w=xy+z功能,x和y輸入信號范圍為-1~+1 v,帶寬為250 MHZ,在20 ns內可穩(wěn)定到滿刻度的=±.1%,乘法器噪聲為50 nv/HZ,差分乘法器輸入x和y、求和輸入z具有高的輸入阻抗,輸出引腳端w具有低的輸出阻抗,輸出電壓范圍為-2.5~+2.5 v,可驅動負載電阻功率為25ω。其電源電壓為±5 v,電流消耗為25 mA;工作溫度范
38、圍為-40~+85℃。AD835芯片可以實現數學運算</p><p> W=(X1-X2)(Y1-Y2)+Z的功能。</p><p> 圖3-1 AD835 功能框圖</p><p> 1腳為輸入信號Y1范圍為-1~+1 v,帶寬為250 MHZ</p><p> 2腳為輸入信號Y2范圍為-1~+1 v,帶寬為250 MHZ<
39、/p><p><b> 3腳接-5V電源</b></p><p><b> 4腳為輸入信號Z</b></p><p> 5腳輸出電壓范圍為-2.5~+2.5 v的信號</p><p><b> 6腳接+5V電源</b></p><p> 7腳為輸入
40、信號X2范圍為-1~+1 v,帶寬為250 MHZ</p><p> 8腳為輸入信號X1范圍為-1~+1 v,帶寬為250 MHZ</p><p> AD835實現調幅的優(yōu)點是:最高工作頻率可以達到250MHz, 線形性好,調幅對稱性好,且為電壓輸出,外圍電路非常簡單,可靠性高。</p><p> 由調幅信號的表達式 可知,我們要實現振幅調制,需要完成乘積與求
41、和的的運算,根據AD835的芯片資料,可知采用兩個AD835就能達到我們的要求,因此得到如圖3-2所示的電路圖。</p><p> 圖3-2 AD835電路圖</p><p> 圖3-2中J3為載波信號輸入端子,J2為調制信號輸入端子,J4為輸出信號端子。為了調試的方便,暫時用POT2、S1開關代替單片機的功能,POT2用以調整(2-9)中的直流信號E。直流信號E從U2芯片Y1引腳輸
42、入,調制信號從U2芯片的X1引腳輸入,直流信號A從U2芯片Z引腳輸入,求和結果從U2芯片W引腳輸出再輸入到U1的Y1端口。載波信號從U1的X1端口輸入,通過U1芯片的乘積運算W端口輸出的就是已調信號AM或者DSB。U2實現直流電壓E和調制信號的乘積再和直流電壓A的相加,即表達式2-8。U1芯片實現載波和U2輸出信號的乘積,即表達式2-9。</p><p> 考慮到AD835芯片輸入信號幅度限制,載波信號幅度Uc
43、峰值為1V,調制信號峰值為0.5V,E幅度在0~1V之間。通過兩個電阻對5V電壓分壓輸出0.5V電壓,S1開關用以選擇0.5V和0V電壓狀態(tài),以調整(2-9)中的直流信號A,這樣可以確保加在兩AD835輸入端信號幅度均在其限制范圍內。</p><p> 調試完成后用單片機輸出直流電壓代替電位器POT2和開關S1,以方便軟件控制調制指數和AM/DSB兩者功能的切換。</p><p><
44、;b> 3.2 單片機模塊</b></p><p> C8051F000系列器件是完全集成的混合信號系統級MCU芯片,有一個真正的12位多通道ADC(F000/01/02/05/06/07)或一個10位的多通道ADC(F010/11/12/15/16/17)。每種器件都有一個可編程增益放大器、兩個12位DAC、兩個電壓比較器(F002/07/12/17例外,只有一個)、一個電壓基準、一個具有
45、32K字節(jié)FLASH存儲器并與8051兼容的微控制器內核。還有硬件實現的(不是在用戶軟件中用位操作模擬)12C/SMBUS、UART、SPI串行接口及一個具有5個捕捉/比較模塊的可編程計數器/定時器陣列(PCA)。還有4個通用的16位定時器和4字節(jié)寬的通用數字I/O端口。</p><p> 本設計主要使用C8051F005單片機的DAC功能,每個DAC的輸出擺幅均為0V到VREF-1LSB,對應的輸入碼范圍是0
46、X000到0XFFF。DAC0和DAC1功能相同,以DAC0為例進行介紹,12位的數據字被寫到低字節(jié)(DACOL)和高字節(jié)(DACOH)數據寄存器。在寫DACOH寄存器時數據被鎖存到DAC0,所以如果需要12位分辨率,應在寫入DACOL之后寫DACOH。</p><p> 3-3 C8051F005單片機DAC功能框圖</p><p> 圖3-3所示的就是DAC0的電氣特性,DAC0
47、的使能/禁止功能由DAC0EN位控制(DAC0CN.7)。向DAC0EN寫1允許DAC0工作,向DAC0EN寫0則禁止DAC0。在被禁止時,DAC0的輸出保持在高阻狀態(tài),DAC0供電電流降到1或更小。為了給DAC0提供偏置,必須將REF0CN寄存器中的偏置使能位(BIASE)置1,還必須正確設置DAC0的電壓基準。當設置內部電壓基準時,VREF=2.4V。C8051F005單片機MCU有兩個12位的電壓方式DAC,本次實驗使用DAC0和
48、DAC1即可達到要求。</p><p><b> 3.3液晶顯示模塊</b></p><p> 根據系統顯示內容的需要,本文選擇液 HS12232-9晶顯示模塊對調幅指數和電路工作狀態(tài)進行顯示。顯示資料RAM提供64×2個位元組的空間,最多可以控制4行16字(64個字)的中文字型顯示,當寫入顯示資料RAM時,可以分別顯示CGROM、HCGROM與CGRA
49、M的字型。該顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內容豐富的特點,所以本設計選用HS12232-9型液晶顯示模塊。其與單片機接口有并行連接方式和串行連接方式,本次實驗采用的是并行連接方式。C8051f005與LCD的硬件接口電路如圖3-4 所示。</p><p> 圖3-4 C8051與LCD液晶接口電路</p><p> C8051F005的P2.0-P2.7端口與 HS12232-9
50、LCD的數據總線DBO-DB7相連接。由C81051的P3.0和LCD液晶E使能接口連接,控制芯片。當E為高電平期間,數據讀出,E 為下降沿的時候,數據樁鎖存。C8051 通過P3.2來選擇RS信號控制寄存器。當P3.2=1時,為發(fā)送數據,P3.2=0時,為接收數據命令;C8051 通過P3.1來選擇RW信號控制寄存器,當P3.1=1時,讀取數據操作,P3.1=0時,為寫指令,來實現控制器對液晶顯示模塊的控制。</p>&
51、lt;p><b> 3.4小結</b></p><p> 本章介紹了調幅電路的硬件模塊組成。詳細介紹了各個模塊的組成及功能。AD835調幅模塊的介紹,C8051單片機模塊主要性能特點、液晶顯示模塊的構建與運用以及與單片機接口的連接。</p><p><b> 4 軟件設計</b></p><p><b&
52、gt; 4.1主程序部分</b></p><p> 本系統軟件設計采用C 語言編寫主要內容包括鍵值的讀取和處理程序,AM/DSB功能切換,液晶顯示程序等程序,系統軟件設計流程圖如4-1所示。</p><p> 4-1 系統軟件流程圖</p><p> AM和DSB兩種方式的切換主要是通過按鍵控制。通過設置不同的輸入碼改變DAC0和DAC1的輸出電
53、壓值,輸出電壓范圍為0~2.4V。DAC0輸出電壓為0V和0.5V,即是圖3-2電路原理圖中的開關S1的功能, 用于控制AM/DSB的功能切換。當電壓為0.5v時,是DSB模式。當電壓為0V時,是AM模式,DAC1輸出電壓即是圖3-2電路圖中POT2的功能,用以調整調幅指數的大小。</p><p><b> 4.2初始化部分</b></p><p> 初始化主要包
54、括系統時鐘初始化、端口的初始化、DAC參考電壓源初始化和DAC的初始化。</p><p> 4.2.1系統時鐘初始化</p><p> 系統時鐘初始化主要是設置內部振蕩控制寄存器OSCICN和外部振蕩器控制寄存器OSCXCN。C8051有內部振蕩器和外部振蕩器電路之分,每個驅動電路都能產生系統時鐘,可以通過軟件配置。內部振蕩器可以被使能/禁止,其振蕩頻率可以用內部振蕩器控制寄存器OSC
55、ICN改變。本次課題采用16MHZ的內部時鐘源作為系統時鐘。</p><p> 圖4-2 OSCICN: 內部振蕩器控制寄存器</p><p> 位 7 : MSCLKE:時鐘丟失使能位</p><p> 0:禁止時鐘丟失檢測器。</p><p> 1:使能時鐘丟失檢測。</p><p> 位 6-5 :
56、 未用。讀=00000b,寫 = 忽略</p><p> 位 4 : IFRDY:內部振蕩器頻率準備好標志</p><p> 0:內部振蕩器頻率不是按IFCN位指定的速度運行。</p><p> 1:內部振蕩器頻率是按IFCN位指定的速度運行。</p><p> 位3 : CLKSL:系統時鐘源選擇位</p>&
57、lt;p> 0:選擇內部時鐘源作為系統時鐘</p><p> 1:選擇外部時鐘源作為系統時鐘</p><p> 位2 : IOSCEN:內部振蕩器使能位</p><p><b> 0:內部振蕩器關閉</b></p><p><b> 1:內部振蕩器工作</b></p>
58、<p> 位1-0: IFCN1-0:內部振蕩器頻率控制位</p><p> 00:內部振蕩器典型頻率為2MHZ</p><p> 01:內部振蕩器典型頻率為4MHZ</p><p> 10:內部振蕩器典型頻率為8MHZ</p><p> 11:內部振蕩器典型頻率為16MHZ</p><p>
59、 以下是系統時鐘初始化函數,選擇系統時鐘為16MHZ內部晶振。</p><p> void SYSCLK_Init (void)</p><p><b> {</b></p><p> OSCICN = 0x87; // 選擇16M內部晶振</p><p> for (nTemporary=0;
60、 nTemporary < 256; nTemporary++) ; // 延遲 (ms)</p><p> OSCXCN=0x6F; </p><p> OSCICN|=0x08; // 等待晶振穩(wěn)定</p><p><b> }</b></p><p> 4.2.
61、2 端口初始化</p><p> 端口初始化是通過設置寄存器XBR0,XBR1,XBE2,PRT1CF,PRT2CF,PRT3CF。交叉開關根據優(yōu)先權譯碼表將所選擇的內部數字資源分配到I/O引腳。寄存器XBR0,XBR1,XBE2用于選擇內部數字功能或讓I/O引腳默認為端口I/O。端口配置寄存器PRT1CF,PRT2CF,PRT3CF將端口I/O單元配置為推挽或漏極開路方式。端口I/O初始化比較簡單,不管XBR
62、n寄存器的設置為何值,在交叉開關被使能之前,外部引腳保持標準端口的輸入方式。對于給定的XBRn設置,可以使用優(yōu)先權譯碼表確定I/O引腳分配。</p><p> 以下為端口初始化函數:</p><p> void PORT_Init (void)</p><p><b> {</b></p><p> XBR0 =
63、 0x00; </p><p> XBR1 = 0x00;</p><p> XBR2 = 0x40; // Enable crossbar and weak pull-ups</p><p> PRT1CF = 0xff;</p><p> PRT2CF = 0xff;</p><p> PRT3CF
64、 = 0xff;</p><p><b> }</b></p><p> 4.2.3 DAC的初始化</p><p> DAC0的功能和DAC1的功能完全相同,以DAC0為例介紹一下它的相關設置。DACO的初始化是通過設置電壓基準控制寄存器(REFOCN)和DAC0控制寄存器(DAC0CN)。圖4-3所示為DAC0控制寄存器各個位的功能,
65、將位7置1,DACO正常工作;向位2-0寫000,DAC0數據字的高4位在DAC0H[3:0],低字節(jié)在DAC0L中。</p><p> 圖4-3 DAC0CN:DAC0控制寄存器</p><p> 位 7 : DAC0EN:DAC0使能位</p><p><b> 0:DAC0 禁止</b></p><p>
66、<b> 1:DAC0 使能</b></p><p> 位 6-3 : 未用。讀=00000b,寫 = 忽略</p><p> 位 2-0 : DAC0DF2-0:ADC0數據格式位</p><p> 圖4-4所示為電壓基準控制寄存器各個位的功能。為了給DAC0提供偏置,必須將REF0CN寄存器中的偏置使能位(BIASE)置1,還必須正
67、確設置DAC0的電壓基準通過將位0置1,采用內部基準電壓即2.4V。</p><p> 圖4-4 REF0CN:電壓基準控制寄存器</p><p> 位 7-3 : 未用。讀=00000b,寫 = 忽略</p><p> 位2 : TEMPE:溫度傳感器使能位</p><p> 0:內部溫度傳感器關閉</p>&l
68、t;p> 1:內部溫度傳感器工作</p><p> 位1 : BIASE:ADC和DAC偏壓使能</p><p><b> 0:內部偏壓關閉</b></p><p> 1:內部偏壓使能(使用ADC和DAC時需要)</p><p> 位0 : BEFBE:內部電壓基準緩沖器使能位</p>
69、<p> 0:內部電壓基準緩沖器關閉</p><p> 1:電壓基準緩沖器工作</p><p> 以下為DAC初始化函數:</p><p> void DAC0_1_Init (void) //DAC0和DAC1初始化</p><p><b> {</b></p>&l
70、t;p> REF0CN = 0x03;</p><p> DAC0CN |= 0x80; //DAC0使能</p><p> DAC0CN |= 0x80; //DAC1使能</p><p><b> }</b></p><p><b> 4.3 液晶顯示</b>&l
71、t;/p><p> 液晶顯示是用來顯示調幅指數的大小以及電路的工作狀態(tài),從AD835的芯片資料可知x和y輸入信號范圍為-1~+1 v,帶寬為250 MHZ,AD835的輸出V0電壓范圍為-2.5v~+2.5 v。電路的設計應保證AD835的輸入信號范圍不大于-1~+1 v,由公式 </p><p> 調制指數,式中項應大于0而小于1V.所以設置載波信號的幅值UC為1v,調制信號UΩ的幅值為
72、0.5v,A=0.5V??芍ㄟ^設置E的大小0-1v之間變換,可使,即E與一一對應,改變E就可改變調幅指數。當A= 0V時或者A=0.5V就可實現DSB和AM的切換。</p><p> 液晶主要用以顯示:1電路工作狀態(tài)即DSB或AM模式;2 AM的調制指數。</p><p> 例如顯示DSB模式:</p><p> 顯示為:“當前模式:DSB”</p&g
73、t;<p><b> 顯示AM模式:</b></p><p> 顯示為“當前模式:AM”</p><p> “調制指數:0.3”</p><p> 改變調制指數,則顯示數值相應改變。</p><p><b> 5 制作和調試</b></p><p>
74、;<b> 5.1 制作過程</b></p><p> 在查閱大量資料和熟悉本設計各模塊功能的基礎上,先畫系統的整個流程圖,再分模塊設計每個部分的程序以及實現的方法。</p><p><b> 5.2 硬件調試</b></p><p> 首先檢查硬件連接是否連接正確,本次設計所用的是電子綜合設計實驗開發(fā)板,連上由A
75、D835芯片組成的調制模塊,圖5-1所示就是硬件電路圖。</p><p> 圖5-1 硬件實物圖</p><p> 本課題使用信號發(fā)生器產生載波信號和調制信號,載波信號的頻率為100KHZ幅度為1v,調制信號頻率為5KHZ幅度為0.5v。通過按鍵為DAC提供不同輸入值從而控制AM/DSB模式的轉換,并改變AM的調幅指數。</p><p> ?。?)調幅指數為0
76、.3的AM調制,液晶顯示內容如圖5-2所示,示波器顯示的已調波波形如圖5-3所示。</p><p> 圖5-2 液晶顯示電路模式以及調幅指數</p><p> 圖5-3 AM波形圖</p><p> 調幅指數為0.6的AM調制,波形圖如圖5-4所示。</p><p> 圖5-4 AM波形圖</p><p>
77、(3)調幅指數為1的AM調制波形如圖5-5所示。</p><p> 圖5-5調幅指數為1的AM波形圖</p><p><b> 6 結 論</b></p><p> 本設計方案按照任務書的要求,設計抑制載波的雙邊帶調幅(DSB)和調幅指數可變的普通振幅調制(AM)信號產生電路,通過軟件實現二者之間的自由切換,并可以對AM調制指數進行靈活設
78、定。本課題的硬件模塊主要是對AD835組成的調制部分的設計,信號產生部分以及液晶顯示部分是用已有的電子綜合設計的實驗板。軟件部分包括初始化部分,AM/DSB的功能轉化部分以及AM指數的調整,采用C語言編程實現。</p><p> 由于時間的不足,本課題只討論了調幅指數為0~1范圍內的值,當ma>1時的情況沒做研究,所以內容上一些不足之處,有待在以后的工作學習中進一步改進實現。</p><
79、;p><b> 參考文獻</b></p><p> [1] 馮玉珉,通信系統原理[M].北京:清華大學出版社,2004.</p><p> [2] 沈保鎖,侯春萍.現代通信原理[M].北京:國防工業(yè)出版社,2009.</p><p> [3]高吉祥.高頻電子線路[M].第2版.北京:電子工業(yè)出版社,2007.</p>
80、<p> [4] 謝自美. 電子線路設計實驗測試[M].武漢:華中科技大學出版社,2006.</p><p> [5] 郭宗光,鄒立君.信號的幅度調制原理[J].大慶師范學院學報,2005,25(4):52-55.</p><p> [6] Mitola J.The software radio architecture [J].IEEE Communication
81、 Magazine ,1995 (5) </p><p> [7] 胡宴如,耿蘇燕等.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社,2004.</p><p> [8] 童詩白,華成英.模擬電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社,2004.</p><p> [9] 聶偉,劉星,蘇偉.基于DSP 的AM/ FM 調制器實驗模塊的實現[J].北
82、京化工大學學報,2008,35(4):104-106.</p><p> [10] 褚振勇,翁木云.FPGA 設計與應用[M].西安: 西安電子科技大學出版社,2002.</p><p> [11] 博戰(zhàn)捷,董輝.AM 信號到DSB 信號的連續(xù)過渡與同步檢波[J].吉林大學學報,2005,23(5):237-240.</p><p> [12]鄔國揚,顧涵錚,
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