射频调频信号解调器设计(附件)【字数：7542】
摘 要鉴频器又称频率检波器。其作用是用来检出输入调频波中频率随调制信号变化的规律,从而实现了频率-电压的变换[1]。本文介绍斜率鉴频器原理，利用Multisim软件设计双失谐斜率鉴频器电路并进行了分析。分析结果表明双失谐斜率鉴频器存在容易失真，电路调整困难的问题；可以改变LC并联谐振电路的电容从而使谐振频率发生改变，从而达到减小失真实现信号的良好鉴频的结果。实验结果表明本文方法可以很好地克服鉴频器失真的问题，得到了较好的鉴频效果。
目 录
第一章 绪论 1
1.1射频的意义 1
1.2本课题研究的意义 1
第二章 射频调频信号解调器的设计 2
2.1调频信号的基本特性 2
2.1.1瞬时频率与瞬时相位 2
2.1.2调频波的数学表达式及波形 2
2.2鉴频特性 3
2.3鉴频的实现方法 4
2.4斜率鉴频器原理 5
2.4.1单失谐回路斜率鉴频器 5
2.4.2 双失谐回路斜率鉴频器 6
2.5包络检波器的设计 8
2.6鉴频器主要参数的计算 9
第三章 射频调频信号解调器的仿真研究 10
3.1 MULTISIM软件介绍 10
3.2鉴频器的仿真与调试 10
3.2.1鉴频器的仿真方案 10
3.2.2 LC回路的调谐 10
3.2.3整体电路的调试 13
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录 18
附录A调频信号解调器整体电路图 18
附录B仿真实验电路图 19
附录C实验结果截图 20
绪论
1.1射频的意义
在电子通信系统中，只有使用更高的载波频率，才能获得更大的带宽。电子通信系统的工作频率随着科学技术的发展而不断提高，现在应用在移动通信、全球定位、计算机工程以及遥控遥感等热门领域，工作频率已经达到GHz频段，这就使该频段的射频电路渐渐成为科学和工程领域中被广泛应用的一个技术，这就要求人们掌握相应的射频电路的理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
论及设计方法[5]。
可以向外辐射的电磁信号的频率称为射频；但是目前为止，没有一个确切的频率范围去定义射频。在电路设计中，当频率较高、电路的尺寸可以与波长相比较时，电路可以称为射频电路。射频电路理论应用的频段为几百MHz到4GHz，当电路的频率高于30MHz时，就该考虑使用射频电路理论。因为射频电路还在持续发展，所以射频的频率范围会继续扩大，有些资料将射频的最高频率定为大于4GHz[8]。
1.2本课题研究的意义
在工程上调制解调具有广泛的应用。例如，在测量过程中，经常遇到的力，位移等变化量较慢的量，传感器变化后的信号也是一些低频电信号。如果直接采用直流放大通常会带来零漂和级间耦合等问题，导致信号失真。因此，经常尝试将这些低频信号通过调制手段变成高频信号，然后采取简单的交流放大器放大，以避免直流放大前遇到的问题。解调放大的调制信号的方法可以最终获得要测量的原始慢变化。在无线电技术中，为了防止发射信号之间的相互干扰（例如，由台站发射的无线电信号），传输的音频信号的频率经常被转移到各自的高频，超高频带用于传输和接收，它也采用调制解调技术[7]。
从FM波解调出原始调制信号，称为频率检测，也称为鉴频。鉴频器的应用范围非常广泛，涉及电视，FM收音机，校园无线网络，无绳电话，医疗，教育等各个领域。因此，给我们的生活带来了很多方便和乐趣。
今天的世界，更多先进前卫的电子设备出现在我们身边，更加离不开鉴频器，比如内置调频，MP3,电脑等，给我们的生活带来了无穷的乐趣和信息，同时也推动了社会的进步，让我们第一时间知道了外面所发生的事情。而在这个以通讯为主的世界里，这些都离不开鉴频器。所以调制解调器一直是人们研究的课题[6]。
射频调频信号解调器的设计
2.1调频信号的基本特性
2.1.1瞬时频率与瞬时相位
假设高频信号为
u（t）=Umcos（????t+????0）=Umcos????（t） 式(21)
当没有调制时，u（t）为载波震荡电压，其角频率????和初相位????0都是常数，他们与总相角????（t）的关系为
????（t）=????????+????0 式(22)
或
????=
????
????
?????0
????
式(23)
在角度调制时，频率和相角都是变量，因此任一时刻的瞬时角频率????（t）和瞬时相角????（t）的关系为
????（t）=
????????（????）
????????
式(24)
或
????（t）=
0
????
????
????
????????+
????0 式(25)
以上说明：
不论是调频还是调相，都要引起相角????（t）的变化，所以调频与调相统称为角度调制，简称调角。
调角波并没有引起高频信号振幅变化，所以调角波为等幅波[1]。
2.1.2调频波的数学表达式及波形
为了分析方便，假定调制信号为u????=U????????cos????t，高频载波电压为uc=Ucmcos????ct，根据频率调制的定义，调频时载波的瞬时频率????（t）应随u????线性变化，此时调频波的瞬时角频率为
目 录
第一章 绪论 1
1.1射频的意义 1
1.2本课题研究的意义 1
第二章 射频调频信号解调器的设计 2
2.1调频信号的基本特性 2
2.1.1瞬时频率与瞬时相位 2
2.1.2调频波的数学表达式及波形 2
2.2鉴频特性 3
2.3鉴频的实现方法 4
2.4斜率鉴频器原理 5
2.4.1单失谐回路斜率鉴频器 5
2.4.2 双失谐回路斜率鉴频器 6
2.5包络检波器的设计 8
2.6鉴频器主要参数的计算 9
第三章 射频调频信号解调器的仿真研究 10
3.1 MULTISIM软件介绍 10
3.2鉴频器的仿真与调试 10
3.2.1鉴频器的仿真方案 10
3.2.2 LC回路的调谐 10
3.2.3整体电路的调试 13
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录 18
附录A调频信号解调器整体电路图 18
附录B仿真实验电路图 19
附录C实验结果截图 20
绪论
1.1射频的意义
在电子通信系统中，只有使用更高的载波频率，才能获得更大的带宽。电子通信系统的工作频率随着科学技术的发展而不断提高，现在应用在移动通信、全球定位、计算机工程以及遥控遥感等热门领域，工作频率已经达到GHz频段，这就使该频段的射频电路渐渐成为科学和工程领域中被广泛应用的一个技术，这就要求人们掌握相应的射频电路的理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
论及设计方法[5]。
可以向外辐射的电磁信号的频率称为射频；但是目前为止，没有一个确切的频率范围去定义射频。在电路设计中，当频率较高、电路的尺寸可以与波长相比较时，电路可以称为射频电路。射频电路理论应用的频段为几百MHz到4GHz，当电路的频率高于30MHz时，就该考虑使用射频电路理论。因为射频电路还在持续发展，所以射频的频率范围会继续扩大，有些资料将射频的最高频率定为大于4GHz[8]。
1.2本课题研究的意义
在工程上调制解调具有广泛的应用。例如，在测量过程中，经常遇到的力，位移等变化量较慢的量，传感器变化后的信号也是一些低频电信号。如果直接采用直流放大通常会带来零漂和级间耦合等问题，导致信号失真。因此，经常尝试将这些低频信号通过调制手段变成高频信号，然后采取简单的交流放大器放大，以避免直流放大前遇到的问题。解调放大的调制信号的方法可以最终获得要测量的原始慢变化。在无线电技术中，为了防止发射信号之间的相互干扰（例如，由台站发射的无线电信号），传输的音频信号的频率经常被转移到各自的高频，超高频带用于传输和接收，它也采用调制解调技术[7]。
从FM波解调出原始调制信号，称为频率检测，也称为鉴频。鉴频器的应用范围非常广泛，涉及电视，FM收音机，校园无线网络，无绳电话，医疗，教育等各个领域。因此，给我们的生活带来了很多方便和乐趣。
今天的世界，更多先进前卫的电子设备出现在我们身边，更加离不开鉴频器，比如内置调频，MP3,电脑等，给我们的生活带来了无穷的乐趣和信息，同时也推动了社会的进步，让我们第一时间知道了外面所发生的事情。而在这个以通讯为主的世界里，这些都离不开鉴频器。所以调制解调器一直是人们研究的课题[6]。
射频调频信号解调器的设计
2.1调频信号的基本特性
2.1.1瞬时频率与瞬时相位
假设高频信号为
u（t）=Umcos（????t+????0）=Umcos????（t） 式(21)
当没有调制时，u（t）为载波震荡电压，其角频率????和初相位????0都是常数，他们与总相角????（t）的关系为
????（t）=????????+????0 式(22)
或
????=
????
????
?????0
????
式(23)
在角度调制时，频率和相角都是变量，因此任一时刻的瞬时角频率????（t）和瞬时相角????（t）的关系为
????（t）=
????????（????）
????????
式(24)
或
????（t）=
0
????
????
????
????????+
????0 式(25)
以上说明：
不论是调频还是调相，都要引起相角????（t）的变化，所以调频与调相统称为角度调制，简称调角。
调角波并没有引起高频信号振幅变化，所以调角波为等幅波[1]。
2.1.2调频波的数学表达式及波形
为了分析方便，假定调制信号为u????=U????????cos????t，高频载波电压为uc=Ucmcos????ct，根据频率调制的定义，调频时载波的瞬时频率????（t）应随u????线性变化，此时调频波的瞬时角频率为
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