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通信系统课程设计 内容介绍 2010.6 指导老师：栾慎吉 易志强 刘艳 周雪芳 姜显扬 陈颖 包建荣

通信系统课程设计 内容介绍 2010.6 指导老师：栾慎吉 易志强 刘艳 周雪芳 姜显扬 陈颖 包建荣. 基本情况介绍. 短学期上机、调试日期安排 短学期内容介绍 OrcadPspice 使用简介 Protel 使用简介 焊接及调试注意事项 短学期考核方式. 短学期资料汇总. 网址： ftp.lib.hdu.edu.cn 中的 /incoming/[ 教师课件目录 ]/ 通信系统短学期资料汇总（请保留两周）文件夹 PCB 封装： fsk_pcb.lib

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通信系统课程设计 内容介绍 2010.6 指导老师：栾慎吉 易志强 刘艳 周雪芳 姜显扬 陈颖 包建荣

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Presentation Transcript

  1. 通信系统课程设计内容介绍2010.6指导老师：栾慎吉 易志强 刘艳 周雪芳 姜显扬 陈颖 包建荣

  2. 基本情况介绍 • 短学期上机、调试日期安排 • 短学期内容介绍 • OrcadPspice使用简介 • Protel使用简介 • 焊接及调试注意事项 • 短学期考核方式

  3. 短学期资料汇总 • 网址： ftp.lib.hdu.edu.cn中的/incoming/[教师课件目录]/通信系统短学期资料汇总（请保留两周）文件夹 PCB封装：fsk_pcb.lib SCH封装：fsk_sch.lib

  4. 课程设计内容简介 • 利用PC机的RS232接口，通过FSK调制／解调技术，实现PC机间的远程全双工通信 • 重点掌握 • FSK调制、解调的基本原理及系统设计方案 • 学会使用Orcad Pspice进行相关电路的参数设计 • 学会使用Protel99进行原理图和PCB的设计

  5. 系统任务需求 • 系统功能要求 实现两台PC机间串口远程通信 • 具体指标要求 • RS232码元速率：300-9600波特 • 通信方式：全双工通信 • FSK解调方案：过零检测法 • 频率分配：f=35±5KHz， "0"--30KHz, "1"--40KHz • 信号发送电平：2Vpp, 提供与PC机接口的RS232C接口电路 • 信号接收灵敏度：优于10mv

  6. 系统需求 • 信号频谱示意图

  7. 设计方案

  8. RS232接口简介 • RS232接口 • 数据通信中最常用接口，通用异步串行收发器（UART）接口，每台PC机上均有。 • 物理接头：DB9或DB25接插件 • 通信协议及电平 • 一般情况：每帧10或11bit,1bit停止位，1bit起始位，8bit数据位，1bit奇／偶校验位（可选） 停止位 起始位 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 校验位 停止位 • 线路电平与数据电平相反： “0”<－>+15V 至 +5V ， “1”<－>-15V 至 －5V • 缺点：抗干扰能力差，传输距离近约10－15m。

  9. 如何扩展RS232通信距离？ • RS485接口：数据协议与RS232一样，线路上传输的是差分信号 • 扩展RS232通信距离的方法： 将RS232高低电平数据作为基带数字信号再进行调制。 • 2ASK、2FSK、2PSK

  10. 典型串口标准电气参数

  11. FSK调制解调 • FSK为最常用数字调制技术之一 • 调制简单 • 抗干扰能力强 • 可远距离通信 • 调制方法 • 模拟方法：调频，VCO（压控振荡器）调制 • 数字方法 • 解调方法 • 相干解调法 • 非相干解调法 • 过零率检测法

  12. 有关电路设计 • 有关电路设计 幅度调整电路、滤波器、限放电路、压控振荡电路（VCO）等 • 原理设计方法和验证 在OrcadPspice中进行电路原理仿真设计和相应器件参数的计算确定（R值和C值），学会利用瞬态分析和交流特性分析来理解和设计电路。 • 原理图及PCB设计 学会在Protel99中完成原理图和PCB设计。

  13. 参考电路原理图

  14. 幅度调整电路设计

  15. 幅度调整电路作用 把‘0’、‘1’调制信号（对应于GND，和5V）转换成VCO（CD4046）的控制电压，产生30Khz和40Khz信号。 • 调试方法 改变R2，可以调整输出Vo的中心电平 ，改变Rf，可以调整输出Vo的范围。

  16. 有源滤波器电路设计 • 对频段为几百khz的信号可以用运放构成有源滤波器。 • 有源滤波器设计方法 采用GENESIS等EDA软件，可以直接综合出滤波器的电路结构形式(包括元器件理论值)，设计者可以此为基础，确定所需滤波器的基本电路形式。 • 有源滤波器运放的选择 主要考虑GBW(增益带宽积)、摆率和共模抑制比等。

  17. 限放电路 • 限放电路作用 完成波形的整形变换，如从正弦波到方波、包络检波后的信号到方波的整形。 • 限放电路的特点 限放工作在放大器的非线性区，通常采用正反馈，构成滞回比较器。 • 电路典型形式

  18. 参考资料 • “通信系统课程设计”（本校讲义） • “Orcad/Pspice 9使用教程”（西安电子科技大学出版社） • “有源滤波器精确设计手册”，电子工业出版社 • LM339、TL084、CD4046等器件PDF文档（可自己网上下载） • 参考网站 http://eelab.pku.edu.cn/kejian/OrCAD/index.htm

  19. 短学期考核方式 • 实验报告 软件验收 电路板验收 20% 30% 50% • 软件验收主要考查对OrcadPspice和Protel99的使用掌握 • 电路板验收主要考查电路调试情况和能力

  20. 短学期学习建议 • 通读实验指导书 • 下载OrcadPspice和Protel99及相关参考资料,课后学习软件使用，参照指导书完成主要电路的仿真 • 焊接时，要仔细不要把三极管和电阻焊错 • 调试电路时，参照电路原理图分模块、按指导书的步骤进行调试

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