【2023年电赛国一必备】D题报告模板--可直接使用_2023电赛d题

任务

   图1 任务内容 

要求

 图2 基本要求内容

 图3 发挥部分内容 

说明

  图4 说明内容

评分标准

   图5 评分内容

正文 （部分）

摘要

本实验旨在设计和制作一种装置，用于对信号发生器输出的信号进行调制方式识别与参数估计。该装置能够识别和显示信号的调制方式，并输出解调信号供示波器观测波形。采用了STM32F407主控和AD9910芯片搭建系统的实现方法。实验任务包括对AM信号和FM信号进行调制方式识别和参数估计，以及在未知调制方式下识别信号。实验要求包括显示调制方式和相关参数，输出解调信号供观测，以及自主识别不同的键控方式。通过该实验，能够提高对信号调制方式的识别与参数估计的能力。

关键词：信号调制方式识别、参数估计、STM32F407主控、AD9910芯片、解调信号

1.1 主控模块的论证与选择

方案一：选用STM32F407主控

优点：性能稳定，具备足够的处理能力和接口扩展性

缺点：价格较高

方案二：选用STM32F103主控

优点：性价比高，功能齐全

缺点：处理能力相对较弱

方案三：选用STM32F303主控

优点：低功耗，适合嵌入式应用

缺点：接口较少，扩展性差

综上所述，方案一最合理，原因是STM32F407主控具备稳定的性能和较强的处理能力，能够满足信号调制方式识别与参数估计装置的需求。

1.2 硬件控制方案的论证与选择

方案一：使用AD9833芯片搭建系统，采用以下硬件模块实现功能

信号发生器模块：AD9833芯片

信号处理模块：滤波器、放大器

显示模块：液晶显示屏

方案二：使用AD9850芯片搭建系统，采用以下硬件模块实现功能

信号发生器模块：AD9850芯片

信号处理模块：滤波器、放大器

显示模块：数码管显示

方案三：使用AD9910芯片搭建系统，采用以下硬件模块实现功能

信号发生器模块：AD9910芯片

信号处理模块：滤波器、放大器

显示模块：OLED显示屏

综上所述，方案三最合理，原因是AD9910芯片具备较高的精度和频率范围，能够满足信号调制方式识别与参数估计装置的需求。

2.2 调频系数mf和最大频偏max f的计算

调频系数mf定义为调频信号的频率变化与载波频率的变化之比。最大频偏max f定义为调频信号频率与载波频率的最大差值。根据已知条件，信号发生器输出的uM为FM信号，其调制信号频率F = 5kHz。我们可以通过测量解调信号uo的峰峰值来计算调频系数mf和最大频偏max f。

假设解调信号uo的峰峰值为Vpp。根据调频系数mf和最大频偏max f的定义，我们有：

mf = (Δf) / F

max f = max(Δf)

其中，Δf为解调信号的频率变化量，F为调制信号频率。调制信号频率F已知为5kHz。

4．测试方案与测试结果

4.1测试方案

4.1.1 功能测试

（1）调幅方式识别与参数估计测试

1、设置信号发生器输出为AM信号，频率F=1kHz。

2、将输出信号接入装置进行识别和参数估计。

3、检查装置是否成功显示调幅系数ma，并输出解调信号uo。

（2）调频方式识别与参数估计测试

1、设置信号发生器输出为FM信号，频率F=5kHz。

2、将输出信号接入装置进行识别和参数估计。

3、检查装置是否成功显示调频系数mf和最大频偏max f，并输出解调信号uo。

（3）自主识别调制方式测试

1、设置信号发生器输出为未知调制方式的信号。

2、将输出信号接入装置进行自主识别。

3、检查装置是否成功显示调制方式。

（4）参数估计测试

1、设置信号发生器输出为AM或FM信号，频率F为1kHz、2kHz、3kHz、4kHz或5kHz。

2、将输出信号接入装置进行参数估计。

3、根据识别出的调制方式，检查装置是否成功显示相应的参数（调幅系数ma、调频系数mf、最大频偏max f）并输出解调信号uo。

（5）键控方式识别与参数估计测试（发挥部分）

1、设置信号发生器输出为2ASK、2PSK或2FSK信号，载波电压峰峰值为100mV、载频cf为2MHz。

2、将输出信号接入装置进行键控方式识别和参数估计。

3、根据识别出的键控方式，检查装置是否成功显示相应的参数（二进制码速率Rc、移频键控系数h）并输出解调信号uo。

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