2016年电子信息专业毕业论文开题报告

  电子信息专业在近几年也成为了热门专业。本文将给大家介绍电子信息专业毕业论文的开题报告

  电子信息专业毕业论文开题报告第一篇:

  1、课题来源

  本课题来源于试验室建设,研究对象为信号的调制与解调的matlab仿真。

  2、研究的目的和意义

  2.1、目的

  我选择了《信号的调制与解调的matlab仿真》这个课题作为毕业设计其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固通信原理及其相关知识,并学会利用所学的知识能,在设计过程中能综合运用所学知识内容,进一步熟悉和掌握matlab的使用方法;对信号的调制与解调原理及其实现有较深的了解;为即将进入社会参加工作打下坚实的基础; 掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力等等。

  2.2、意义

  从事电子通信业而不能熟练操作使用matlab电子线路设计软件,在工作和学习中将是寸步难行的。在数学、电子、金融等行业,使用matlab等计算机软件对产品进行设计、仿真在很早以前就已经成为了一种趋势,这类软件的问世也极大地提高了设计人员在通信、电子等行业的产品设计质量与效率。众所周知,实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程,由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不宜传输。因而,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,反之在接收端则需要有解调过程。

  3、国内外的研究现状和发展趋势

  3.1、研究现状

  matlab是由math works公司于1984年推出的一种面向科学与工程的计算软件,通过matlab和相关工具箱,工程师、科研人员、数学家和教育工作者可以在统一的平台下完成相应的科学计算工作。

  matlab 本身包含了 600 余个用于数学计算、统计和工程处理的函数,这样,就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发。业内领先的工具箱算法极大的扩展了 matlab 的应用领域,所以matlab自推出以来就受到广泛的关注,信号处理工具箱就是其中之一,在信号处理工具箱中,matlab提供了滤波器分析、滤波器实现、fir滤波器实现、iir数字滤波器设计、iir数字滤波器阶次估计等方面的函数命令。

  3.2、发展趋势

  由于我们所面对的工程问题越来越复杂,过去所依赖分析的技术已逐渐不敷使用。利用电脑来分析及解决工程问题已是当今工程师的必要工具。使用 matlab 软件进行科学计算,能够极大加快科研人员进行研究开发的进度,减少在编写程序和开发算法方面所消耗的时间和有限的经费,从而获得最大的效能。

  4、研究的主要内容及设计成果的应用价值

  4.1、研究的主要内容

  1、信号调制与解调的原理

  众所周知,实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程,由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不宜传输。因而,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,反之在接收端则需要有解调过程。但是在计算机中的模拟和实现都是采用数字化的方法的,如果将采样的频率放的高一些,数字的所造成的失真就不容易察觉了,采用计算机对信号进行处理的话,非常的方便,这也是数字代替模拟的的原因之一。

  2、信号调制与解调的基本方式

  在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。数字信号调制的三种基本方式,有振幅键控(ask)、频率键控(fsk)和相位键控(psk)。

  在信号的解调中首先已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。检波后的信号,再经低通滤波,滤除高频信号,即可获得所需调制信号,实现解调。

  3、信号调制与解调的matlab教本程序编制

  利用matlab 本身包含了 600 余个用于数学计算、统计和工程处理的函数,就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发,而且信号与系统,通信系统工具包可以很容易的使用matlab开发语言—— m 语言快速的实现信号调制与解调这一过程的仿真。

  4、整个系统的实现过程

  首先利用matlab编制教本文件,对信号调用相应的函数进行各种调制,产生各类已调波及对其进行解调,同时进行频谱分析,然后利用simulink工具箱对其进行解调仿真,通过改变参数并观测结果为系统的设计和改进提供了良好的依据。

  4.2、信号的调制与解调的matlab仿真的应用价值

  调制与解调是信号处理应用的重要问题之一,而系统的仿真和设计是设计过程中的重要步骤和必要保证。利用matlab可以很方便的进行通信系统的分析和仿真,尤其对于我们电子信息专业的教学与设计非常有利,另一方面还可以为开设《高频电子基础》和《信号与系统》等课程提供模拟信号的调制与解调的计算机虚拟试验。

  5、工作的主要阶段、进度

  (1)、XX年秋季学期第11周前

  接受毕业设计任务书,学习毕业设计(论文)要求及有关规定。

  (2)、XX年秋季学期第12~20周

  阅读指定的参考资料及文献(包括10万个印刷符号外文资料),基本完成开题报告、外文翻译等任务。

  (3)、XX年年春季学期第1周

  进一步修订完善开题报告、外文翻译,使其在内容及格式上符合毕业设计(论文)规范要求。

  (4)、XX年年春季学期第2周到第6周

  完成各单元电路设计,protel辅助分析。

  (5) 、第6周至第12周

  完成电路制作,调试。

  (6)、第13周

  完成毕业设计,全部成果交指导老师批阅。

  (7)、第14周

  毕业答辩

  6、最终目标及完成时间

  完成硬件设计,提供protel电路原理图及pcb印制版图,最终达到硬件软件能准确无误的应用的目标。

  完成时间:第15周

  7、现有条件

  现有protel软件及制作硬件的必要设备,可以完成本课题的研究与设计。

  参考文献

  1. 谢自美等 电子电路设计、实验、测试。 武汉: 华中科技大学出版社。 XX年7月。 二版

  2. 全国大学生电子设计竞赛组委会。 第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编XX. 北京: 北京理工大学出版社。XX年1月。 一版

  3. 孙继平等 900mhz dds|pll在矿井无线通信系统中的应用 煤炭科学技术 XX年10期

  4. 张肃文等 高频电子线路。 北京: 高等教育出版社。 1993年4月。 三版

  5. 王正谋 protel电路设计实用教程。 北京: 电子工业出版社。 XX年6月。 一版

  6. 郭勇等 protel 99 se 印刷电路板设计教程。 北京: 机械工业出版社。 XX年6月。 一版

  7. 许自图 电子电路彷真平台与教程。 武汉: 华中科技大学出版社。 XX年1月。 一版

  8. 全国大学生电子设计竞赛组委会。 第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编94-99. 北京: 北京理工大学出版社。 XX年1月。 一版

  9. 曾兴雯等 高频电子线路。 北京: 高等教育出版社。 XX年1月。 一版

  10. 肖玲妮等 protel 99 se 印刷电路板设计教程。 北京:清华大学出版社。 XX年8月。 一版

  11. 刘庆泉 任波 刘寅生 跳频通信中变通带锁相环路(pll)的研究 沈阳理工大学学报 XX年02期

  12. 彭烨等 一种应用于fsk调制器的数字可编程振荡器 四川理工学院报 XX年01期

  13. 王中亚 补家武 锁相环调频发射机的研制 湖北工业大学学报 XX年01期

  14. 汤万刚等 应用matlab通信工具箱的频率合成器系统分析与彷真 中国测试技术 XX年01期

  15. 王彦 田丹丹 曹学科 基于fpga的小功率立体声发射机的设计 南华大学学报 XX年01期

  电子信息专业毕业论文开题报告第二篇:

  1 课题来源及研究的目的、意义与前景

  1.1 课题来源

  在现代雷达、通信和电子对抗领域,信号源的设计极其重要。雷达的工作性能,尤其是其测量距离的精度和分辨率,很大程度上取决于所选信号源的类型。常用的雷达信号有以下两大类信号:冲激信号和调制信号。其中冲激信号包括单极性脉冲和单周期脉冲波;调制信号包括线性调频波、频率步进脉冲串和相位编码脉冲波。同样在通信、测控、导航、医疗等领域,信号源是重要的组成部分,有着广泛的应用。

  目前信号源的产生一般采用两种方式:一是采用传统的波形振荡方式如常见的555、MAX038等芯片采用外接阻容介质来达到频率合成的目的,虽然电路简单但频率控制复杂不易数字化特别是在高频波段如果电路设计不当波形容易失真;二是采用直接数字频率合成(DDS)方式即通过可编程技术从一个标准参考时钟产生多种频率,主要优点是信号源的相对带宽较宽、频率分辨率高、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号,控制灵活方便,具有较高的性价比。

  直接数字频率合成(DDS)是一种新的全数字的频率合成技术,自美国学者J.Tierncy,C.M.Rader和B.Gold于1971年首次提出后,限于技术和工艺水平,DDS技术在当时仅仅在理论上进行了一些探讨,而没有应用到实际中去。近30年来随着VLSI、FPGA、CPLD等技术的出现以及对DDS理论研究的深入,DDS技术得到飞速发展。基于DDS技术的信号发生器便应运而生。目前国外很多著名的仪器公司已经纷纷推出自己的DDS信号发生器。相比之下,我国在DDS方面的研究起步比较晚,远远低于国外先进水平。因此,设计出自己的DDS产品具有重要意义。

  1.2 研究的目的

  我之所以选择《智能信号源的设计》这个课题作为我毕业设计,其主要目的是想通过这个课题来巩固自己在电子信息专业方面所学过的理论知识,同时培养自己将知识综合运用的技能。作为一名工科学生,更希望能通过此次设计,让自己在实际的电子系统电路设计、PCB电路布线、硬件电路调试以及高速数字芯片的编程等方面掌握一定的技能,为以后的深入学习或是工作而打下扎实的基础。

  此外,通过对频率合成技术等有技术关资料的学习,认识到DDS的基本原理,充分利用计算机和电子技术,采用性价比高,可靠性好的美国ADI公司生产的AD98xx芯片,设计开发出一种新型的适合学校及科研机构实用的智能信号源也具有很好的应用价值和商业开发前景。

  1.3 研究的意义

  信号源广泛应用于电子测量,实践教学,军事国防等不同领域,其作用非常大。近年来,随着DDS技术的进一步成熟和完善,基于DDS技术的信号发生器应运而生。DDS在通信系统和雷达系统中也有很重要的用途。通过DDS可以比较容易的产生一些通信中常用的调制信号如: 线性调频和二相编码信号、频移键控(FSK)、二进制相移键控(BPSK)和正交相移键控(QPSK)。DDS可以产生两路相位严格正交的信号在正交调制和解调中的到广泛应用,是一种很好的本振源。

  在雷达中通过DDS和PLL相结合可以产生毫米波线性调频信号,DDS移相精度高、频率捷变快和发射波形可捷变等优点在雷达系统中也可以得到很好的发挥。

  目前我国己经开始研制信号发生器,并取得了可喜的成果,然而我国目前在信号发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距。国内在DDS方面的研究起步比较晚,主要还局限于理论和实验阶段,目前还没有DDS方面的芯片出现,也没有成型的产品。因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。

  1.4 课题发展前景

  近年来随着GSM、GPRS、 3G、B1ueTooth乃至己经提出标准的4G等移动通信以及LMDS、无线本地环路等无线接入的发展,同时加上合成孔径雷达、多普勒冲雷达等现代军事、国防、航空航天等在科技上的不断创新与进步,世界各国非常重视频率合成器的发展。所有的这些社会需求以及微电子技术、计算机技术、信号处理技术等本身的不断进步都极大刺激了频率合成器技术的发展。可以预料,随着低价格、高时钟频率、高性能的新一代DDS芯片的问世,DDS的应用前景将不可估量!

  2、国内外在该方向的研究现状及分析

  频率合成器在国外已经发展得相当成熟,形成了一系列的单片集成频综芯片,包括锁相式整数/分数频率合成器、直接数字频率合成器、双环或者多环锁相式频率合成器、DDS与PLL混合式频率合成器。美国NationalSemiconductor的LMX243X锁相式频综芯片的噪声基底已经达到一219dBc/Hz,而ADI公司的ADF4107工作频率可以达到7GHz。

  目前,国内还没有生产单片双环或者多环锁相式频综的能力。目前DDS的杂散一般可以做到一70dB左右。ADI公司生产的单片集成DDS芯片AD9858采样

  频率达到1GHz,最大输出为400MHz。本世纪初出现的ROM-LESS的DDS方式,降低了电路功耗,是直接数字频率合成中最前沿的技术。国内采用0.35ttm常规互补金属氧化物半导体电路(CMOS)工艺,研制出合成时钟频率达2GHz的新一代

  ROM-LESS DDS高速芯片。

  国外混合式频率合成器所达到的技术指标是:DDS+DAS合成方式下,转换速度可达1µs,杂散分量一65dBc,频率范围10MHz~18GHz,步进间隔1Hz,比较典型的代表是Wathing Johnson Company的WJ451O0型频率合成器。而在DDS+P

  LL合成方式下,转换速度可达lOOµs,杂散分量一75dBc,相位噪声一115dBc/Hz@10kHz,频率范围500MHz~2.5GHz,分段合成,步进间隔1Hz,比较典型的代表是Communication Techniques Inc.的FS-FR频率合成器系列。

  3 主要研究内容及研究方案

  3.1 主要研究内容

  3.1.1 DDS的工作原理

  直接数字频率合成的理论依据是时域抽样定理,即一个频带限制在(0,fc/2)Hz范围内的时间信号f(t),如果以Tg=1/fc秒的间隔对它进行等间隔抽样,则信号将被所得到的抽样值完全确定。也就是说,此信号f(t)可以由其采样值完全恢复过来。DDS正是基于这样一个原理而形成的,它将一个阶梯化的信号(即采样信号)通过一个理想的低通滤波器,就得到原始的连续信号f(t)。

  DDS的工作原理框图如图1所示,DDS系统由频率控制字、相位累加器、正弦查询表、D/A转换器和低通滤波器组成。参考时钟为高稳定度的晶体振荡器,其输出用于同步 DDS各组成部分的工作。DDS系统的核心是相位累加器,它由N位加法器与 N位相位寄存器构成,类似一个简单的计数器。加法器将频率控制字与累加寄存器输出的累加相位数据相加,把相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端。累加寄存器将加法器在上一个时钟脉冲作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端,以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。这样,相位累加器在时钟作用下,不断对频率控制字进行线性相位累加。由此可以看出,相位累加器在每一个时钟脉冲输入时,把频率控制字累加一次,相位累加器输出的数据就是合成信号的相位,相位累加器的溢出频率就是 DDS输出的信号频率。正弦查询表是一个可编程只读存储器(PROM),存储的是以相位为地址的一个周期正弦信号的采样编码值,包含一个周期正弦波的数字幅度信息,每个地址对应于正弦波中0~360度范围的一个相位点。将相位寄存器的输出与相位控制字相加得到的数据作为一个地址对正弦查询表进行寻址,查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度信号,通过 D/A变换器把数字量变成模拟量,再经 过低通滤波器平滑并滤除不需要的取样分量,以便输出频谱纯净的正弦波信号。

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