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1、湖南工程学院课 程 设 计课程名称 通信原理 课题名称 简单M 增量调制器设计 专 业 电子信息工程 班 级 1181 学 号 201113020102 姓 名 谭扬波 指导教师 熊卓烈 2013 年 12 月 30 日2湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称 通信原理 题 目 简单M 增量调制器设计 专业班级 电子信息 1181 学生姓名 谭扬波 学号 201113020102 指导老师 熊卓列 审 批 任务书下达日期 2013 年 12 月 30 日设 计 完成日期 2014 年 1 月 2 日3设计内容与设计要求一、设计内容1、本地译码电路2、相加电路， 3、误差信号放大器3、限
2、幅放大电路， 4、定时判决电路， 5、时钟源产生电路二、总体要求1、 思路清晰，给出整体设计框图，画出整机原理图；2、给出具体设计思路，画出单元电路，并进行电路原理的分析；3、采用 System View 仿真软件对系统进行仿真，并将仿真结果，打印在图纸上；4、编写设计说明书；5、说明书和所有图纸要求用计算机打印。三、具体电路指标要求1、输入信号: 0.3K-3.4K 语音信号(测评信号 1K 单频正弦信号)2、输出信号振幅：高电平时 3V，低电平时 0.3V3、时钟源输出频率:115.2KHZ四、给定条件1、+V CC=12V， VEE=-12V2、主要器件：各类三极管、电阻、电容，触发器、
3、与非门。4主要设计条件1、提供通信实验箱一台；2、提供直流电源一台；4、其它相关仪器若干；3、必要的元器件和导线等；4、计算机。说明书格式1、课程设计封面；2、任务书；3、说明书目录；4、设计总体思路，基本原理和框图；5、单元电路设计；6、仿真结果；7、调试步骤；8、总结与体会；9、附录；10、参考文献；11、整机原理图。5进度安排十七周星期一上午：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；十七周星期一下午至星期三上午：查找资料，确定总体设计方案，画出整机原理图草图；十七周星期三下午至星期五：具体电路设计；十八周星期一上午至星期星期五上午书写设计报告打印出图纸。十八周星期五下午：答辩。 参考文献1.
4、 樊昌信主编.， 通信原理 ，电子工业出版社.。2、阎石主编数字电路技术基础高等教育出版社。6目录一、增量调制基本原理 .7二、简单增量调制的设计框图和思路 .8三、各单元电路设计 .91、本地译码电路 .91.1、积分电路 .91.2、V/I、单极性变双极性电路 .92、相减电路 .103、误差信号放大器 .114、限幅放大电路 .115、定时判决电路 .12四、仿真软件介绍 .13五、系统仿真 .145.1、S ystem View 简 介 .145.2、简易M 增量调制器系统仿真 .155.3、系统仿真波形图 .15六、心得体会 .17七、参考文献 .18附录： .19一、增量调制基本原
5、理增量调制也称增量脉冲码调制方式（） ，简称 M，它是继 PCM 后出现的又一种模拟信号数字化方法。它是一种把信号上采样的样值作为预测值的单纯预测骗码方式。增量调制是预测编码方式中最简单的一种，它将信号瞬时值与前一个抽样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小进行编码，因此量化只限于正和负两个电平，只用一比特传输一个样值。如果差值是正的，就发“”码，若差值为负的，就发“”码，因此数码“”和“”只是表示信号相对于前一时刻的增减，不化表信号的绝对值。在接收端，每收到一个“”码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量阶；每接收一个“”码就下降一个量价。当收到连“
6、”码时，表示信号连续增长；当收到连“”时，表示信号连续下降。与 PCM 相比增量调制有以下优点：(1) 在比特率较低时，增量调制的量化信噪比高于 PCM 的量化信噪比；(2) 增量调制抗误码率性能好，能工作于误码率为3210的信道中，而 PCM 要求误码率通常为 6410(3) 增量调制的译码器比 PCM 简单。增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。8二、简单增量调制的设计框图和思路我们知道，一位二进制码只能代表两种状态，当然就不可能表示模拟信号的抽样值。可是，用一位码却可以表示相邻抽样值
7、的相对大小，而相邻抽样值的相对变化将能同样反映模拟信号的变化规律。因此，采用一位二进制码去描述模拟信号是完全可能的。其设计主要分为编码和译码两个部分，总设计框图如图 1 所示：根据简单增量调制编、译码的基本原理，可组成简单 系统方框图如图 1 所示。发送端编码器由相减器、判决器、积分器及脉冲发生器（极性变换电路）组成的一个闭环反馈电路。判决器是用来比较 与 大小，在定时抽样时刻如果- 0()ixtft ()ixt输出“1”； - 0 输出“0”； 由本地译码器 产fi ()ixtf生。如图所示总的增量调制系统由相减器、放大与零偏置调整、限幅电路、比较器、V/I 及单极性到双极性的变换、积分器、
8、放大电路组成。相减器 放大、零偏置调整比较器V/I、单极性到双极性变换积分器放 大限 幅语音信号反馈信号误差信号M 调制编码图 1 简单 系统方框图9三、各单元电路设计1、本地译码电路1.1、积分电路所谓积分器如图 8 所示，其功能是完成积分运算，即输出电压与输入电压的积分成正比。根据反相比例放大器的运算关系，该电路的输出电压的频域表达式为设电容电压的初始值为零,则输出电压 uo(t)为：式中，电容 C 的充电电流 所以图 8 积分电路1.2、V/I、单极性变双极性电路变换电路主要由三极管工作在开关状态下轮流导通后，进过RC 回路充放电，使电压信号变成电流信号、单极性变为双极性信()iCutR
9、()()1()()ooitduttitR10号，变换电路如图 9 所示，当输入为高电平时 Q5 导通使得 RC 回路充电，当输入为低电平时 Q2 导通使得 RC 回路放电这样就实现的电压到电流、单极性到双极性的变换。图 9 变换电路2、相减电路相减器的输出电压与两个输入信号之差成正比。这在许多场合得到应用。要实现相减，必须将信号分别送入运算放大器的同相端和反相端，如图 10 所示。我们应用叠加原理来计算，电路相当于同相比例放大器。11图 10 相减电路3、误差信号放大器如图 11 所示误差信号放大器能对输入信号 Vi 进行放大并实现零偏置调整。电路中电源分别接 V，图中进过三极管与电阻12的组
10、合电路，通过调整滑动变阻器 R2 使得当输入 Vi 的值为 0 时，输出 V0 的值也为 0V，这样就使得 V0 的值跟随 Vi 的值变化而变化，让输出信号在 0V 上下变化，即实现了零偏置调整。图 11 误差信号放大电路4、限幅放大电路如图 12 所示的限幅放大电路，由两个三极管及电路组成，两个三极管组成级联方式并各自工作在开关状态，通过设置各电阻的参数使得误差信号幅值限定在 03V 内变化，当输入为高电平时第一个三极管导通第二个截止使得输出为 0V；相反，当输入时低电平时第一个三极管截止第二个导通，经过 R5 的分压使得输出 V0 值为 3V。12图 12 限幅放大电路5、定时判决电路定时判决电路如图 13 所示，定时判决采用 D 触发器来实现比较判决功能，由于通过限幅放大的输入信号 e(t)的幅值在03V 内变化，而由于 D 触发器由门电路组合而成即存在着较低的门限电压，利用这一特性实现M 的增量调制，每当来一个时钟信号时，当输入信号大于门限值是输出高电平，相反，当输入小于
