1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 一种简易调频电路的设计与实现 一、课题研究意义及现状 自艾德温 H阿姆斯特朗 (Edwin H. Armstrong)少校 (也称为 FM之父 )发明调频无线电及其在 1936年发表经典调频论文以来，我们就有了 FM调制器。他是将固定中心频率 (根据独立于调制信号频率的恒定偏移系数而变化 )这一基本概念撰写成文的第一人， FM调频逐渐受到广泛推崇，相对于 AM广播，宽频 FM广播频带拥有出众的音质和卓越的抗扰度。 模拟 FM调制器一般采用调谐电路中搭载变容二极管的振荡器。该变容二极管的电压因调制信号而异，而调制信号的电容将发生变化，从而改变振荡
2、器调谐电路的谐振点，结果产生频率偏移。如前所述，不变中心频率和偏移系数是高品质 FM的基本要素。为了获得必要的稳定性，研究者们做了大量工作以改进基本振荡器电路。尽管可以增加复杂电路以自动补偿电源和温度变化，但随着元件的老化，此类电路仍需要定期进行再校准。 数字信号处理器件领域的最新研究成果使构建基于全数字电路的高品质 FM调制方案成为可能。这种调制器不需要定期进行再校准，不会随温度或电源变化 而漂移，而且由于不存在模拟调节，很容易再现。这种电路的核心是直接数字频率合成器 (DDS)， 现代的无线电系统越来越多的采用可编程器件来实现 ,这样增强了设备的灵活性 ,简化了开发研制过程 . 信号的数字
3、生成是软件无线电中的关键部分之一 ,直接数字合成 (DDS)技术直接以散时间的方式产生信号 ,因为可以改变幅度、频率和相位来生成被调制的信号 ,所以 ,对于数字通信系统来说可以产生任意的波形 ,因此直接数字合成技术得到广泛应用。 通过分析基于 AD9851的软件调频电路设计，可以让我们了解当前运用数字信号处理技术在 FM调制中的优点，相对于传统 FM调制技术中的不足，此方法在实际应用中省去很多不必要的麻烦。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题要求根据直接数字频率合成器 AD9851 的特点和工作原理，结合实际应用，设计由处理器 C8051 和 AD9851 构成的软件调频电路的设计思路和
4、硬件电路。对现有的调频信号产生原理进行充分研究，了解它们的实现技术，选用合适的电路，设计一套简易的调频信号产生模块。要求能在确定的调频频带上，产生宽带调频信号，信号强度能在一定范围内可调。主要要求如下： 1.调制信号源可为正弦波或语音信号，频率范围在 04khz 之间 2.频率调制电路可以采用专用芯片或单片机 +DDS 的方案，载波频率设为 10Mhz 3.调频信号最大频偏设为 + 75Khz 三、课题研究的方法及措施 根据课题的研究内容，设计 C8051 和 AD9851 构成的软件调制思路原理，如图： 输入信号经放大器后，其幅度满足 C8051 内部 A/D 转换器对输入信号的要求，在 C
5、8051内部， ADC 将模拟信号转换为数字信号，然后单片机用该信号产生 AD9851 芯片所需要的频率控制字，并通过并口写入 AD9851，从而产生调频信号输出。 软件设计中的关键是对频率控制字的设计。本设计设定的最大频偏为 75KHz，载频值为 10MHz,则输出频率的变化范围为： 。 ADC 的每一个采样值 ad对应的频率控制字为： FTW=（ 10MHz 对应的频率字） +(ad*75kHz 对应的频率字 )/2048。图中低通滤波器用以保证输出信号频谱的纯度，从而实现信号的频率调制。 信号 输入 放大器 C 80 5 1 F 0 0 5 AD 9851 LPF 输出 四、课题研究进度
6、计划 2011/2012 第一学期第 8 周至第 9 周：学习和查找资料。 2011/2012 第一学期第 10 周至第 12 周：完成资料的搜集，文献综述，外文翻译以及开题报告。 2011/2012 第一学期第 13 周至第 14 周：完成原理图以及单片机 C 语言程序。 2011/2012 第一学期第 15 周至第 16 周：连接芯片并调试。 2011/2012 第一学期第 17 周至第 18 周：听取指导老师的意见并修改。 2011/2012 第二学期第 1 周至第 4 周 :完成设计，上交硬件以及论文并进行修改。 2011/2012 第二学期第 5 周至第 9 周：上交论文的最终版并制
7、作答辩使用的 PPT。 五、参考文献 1 周炯槃 庞沁华 续大我 等 .通信原理 M.北京：北京邮电大学出版社 2002. 2 百度百科 FM 调频 EB/OB 3 李栋鑫 几种调频发射电路 J.电子世界 1992,(12):25. 4 朱永辉 . BA1404 调频立体声发射芯片的原理与应用 J. 国外电子元器件 2000.4 (4) :9 10. 5 于光炜 刘阳 北京邮电大学 成本低于 10 元的 FM发射器 J.电子制作 2004, (10): 17 18. 6 Mitola J. The software radio architectureJ. IEEE Comner unicat
8、ion Magazine.1995(5):26 28. 7 聂伟 刘星 苏伟 . 基于 DSP 的 AM/FM 调制器实验模块的实现 J现代电子技术 ,2008,1,35(4):104 106. 8 聂伟 张富丽 门 佃鑫 . 基于 FPGA 的模拟调制器实现 J.实验技术与管理 ,2008,11,25(11): 98 99. 9 王秋生 王祁 孙圣和 . 直接数字合成调频信号的研究 J. 仪器仪表学报， 2000, 4（ 21）： 428 430. 10 金芳 杨强 . 基于 DDS 的调制信号发生器的设计 J. 世界电子元器件 , 2006,6: 54 56. 11 China Integrated Circuit KT0801 数字调频发射器 J.中间集成电路 , 2008,5 (108): 27 29. 12 乔龙飞 何明 许朋 基于 AD9954的数字调频单元无线通讯系统 J科协论坛 , 2011(12):42 44. 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日
