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1、无线收发系统的研发设计是针对无线应急通信的市场需求而展升的。336-344MIIZ是无 线应急通信的开放频段，这个频段的电磁波具有较好的绕射特性。选用了内嵌VCO的频率合 成器芯片，降低了成木，缩小了体积，使产品更贴近市场。木文芯先研究了功率放大器的非 线性失真问题，提出了预失真处理的改善方案。然后，结合锁相环的理论，介绍了频率合成 器的设计方.法。接着，详尽地介绍了340MHz无线接收和发送系统的整体方案以及硬件实现 电路。1系统总体设计本系统由发射电路、接收电路和控制电路组成。发射电路将来自话筒模拟信号或控制电 路的数字信号经锁相环(PLL)调制电路调制后，由天线发射出去;接收电路接收并解
2、调来 11天线的小信号再将其送入末级功放放大，然后将语音信号送至扬声器处理，将短信送至里 片机处理;控制电路由单片机最小系统和编解码器组成，可实现英文短息的编写和显示。整 个系统采用5 V供电。锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差, 并将检测出的相位差信号转换成uD (t)电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压 控振荡器的控制电压uC (t),对振荡器输出信号的频率实施控制。2硬件电路设计2.1发射电路设计Ci 30ph680 U=2.带Hz亍oo l q c -r l .卜 i| o 6 pcir- y C Z Z r ZL T .L，Z = b
3、8 9 i X工工工N IMC145151F nOu图1集成频率合成器和无源低通滤波器/?i3ICkQ30kQlOpF9018ovccRii 2kQPT2262编玲信矽4OlfTIN1RiIkQ/?h lOOkQJTh jo. (101 M FCiu lOgF 服 e ooprTN 此 12022Ru2.2kQCBIL 001 nF图2集成IK打掠,器和而世分硕器发射电路的设计如图1和图2所示，由集成频率合成器MC145151、无源低通滤波器、集 成压控振荡器MCI648和前置分频器MC12022组成。MC1648引脚3输出的信号经前置分频器 MCI2022分频,其分频系数有4种，在该电路中选
4、用分频比M二64。分频后的信号送入MC145151, 分别对最振的参考信号&和输入信号fi分频。分频后的2路信号送至内部鉴相器，鉴相器 输出信号经外接低通滤波器滤波后控制压控振荡器。环路锁定后，满足以下基本关系为：/?=, 1!|1: fqiNUJR)MC145151 的 RAO、RAK RA2分别置为 “,“0”，“,即 R=2 048,选 fx=2. 048 MHz的晶振,可计算出,拨码开关的N值每增加1,压控振荡器的频率步进为64 kllzo例如, 取 N= (531) D= (00001000010011) B, M=64, fx=2. 048 MHz, R=2 048,则可得 fvc
5、。二33. 984MHz。 通过拨码升关选定N值，即设置载波频率。话筒采集的语音信号经以9018为核心的二极管放大器放大后送至跳线端coni,编码后 短信数字信号送至con2,通过选择coni、con2的导通与断开决定发送语音信号或英文短信, 并能将任意1路被选信号传输至A点。当A点信号电压变化时，引起变容管的结电容变化, 导致压控振荡器的瞬时频率发生变化，从而实现调频。2. 2接收电路设计图3为接收电路。采用专用频率解调器件TDA7010T,具有FLL （频锁相环）系统，70 kHz 低中频使得系统工作稳定可靠，内部集成有压控振荡器。在该器件的引脚4和5之间连接合适的电容、电感来决定木振频率
6、）。接收信号时，只需调整谐振1门1路可变电容C15值即可选择 接收频率，外围电路简单。从TDA7010T解调输出的信号幅度很小，经LM386进一步放大后,语音信号和英文短信分别送至扬声器和单片机处理。天皈丫图3接收电路VCC2.3控制电路设计控制电路由单片机、液晶显不器、编解码器件组成。其中编码电路由单片机控制PT2262 完成英文短信的编写，每1个英史字母对应1个码组，如A对应000000. B对应000001, C对 应000010等。英文短信由液晶显示器显示发送的内容，然后将调制信号送至发射电路发送。解码器采用PT2272,其地址必须与PT2262的地址相同。PT2272将来白TAD70
7、10T的信号 解码，送至单片机，是000010则显示C等，并送至液晶显示器显示所接收到的英文短信。编 码和解码电路分别如图4和图5所示。vccoSI_jCi-r-lOpFT妒阡键奋vcc6RlOkQGND 缢码信号至V(QvccTIT 衬 9一PT226216156 了9Do io im dTT2:-TE 臼制 D3 1314)5 151610：2 |)1UBlDI1820PI nVC iPL 1F V VPO.OPL 2P0. 1Pl ApA )Pl. 41 vP0.3Pl-5P0. 4PI.6PO. 5Pl. 7P0. 6RESETPpi noinG1I J UAAl/P3. ITxDC
8、AALE/PPl 2INTOPSENP3. 3INT1P2.7P3. 4T0P2, 6P3. 5T1P2. 5P3MWRP2. 4P3. 7RDP2. 3XIP2. 2X2P2.vssP2. 0ao5i40363431o o1兴-TE字母切挽22 n2VCC 师 磁人_c_ 7T n 25 一主 7 Thn 1213 14 TT76Vcc GND VoRS RT ENDO011)2【)31)4 D5D6 D7Vcc CNDLCD图4编码电路GND VCt1630nFAkr12MllzUlPL0 PL 1vccPO-OPL2P0-1PL3I关 P1TE查字母表参液MT昌二图6编码程序流程图7解码
9、程序流程4测试结果对该系统进行测试，发射电路载波频率的范同为32. 83240. 128 MIIz.通过改变N值可 实现发射频率64 kHz步进；由天线发射的己调信号的Vpp二600 mV；所接收的语音信号清晰, 收发英文短信息误码率极小。5结论本系统实现模拟语音信号和数字英文短信的发射与接收，无线电通信装置由于受到尺寸 和隔离限制，其处理能力有限。其最复杂的装置是应用于WLAN的无线蓝芽调制解调器和收 发器，因为它们运行在低功耗状态且需处理的地方有限。而在无线传感器网络的设计过程中, 传感器节点无线通信、低耗能、体积小等特点也使单芯片无线收发系统有了极大的空间。单 芯片无线收发系统由于采用了深亚微米CMOS技术、低噪音放大电路设计和芯片集成天线技 术等，使整个无线收发系统具有低能耗、低成本、体积小、可靠性高的特点。
