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1、*學院 毕 业 设 计（论 文）题 目： 无线电发射与接收系 别： 通信工程专 业： 通信工程班 级： 通工0203班学生姓名： 目 录摘 要XI关键词XIABSTACTXIIKEYWORDXII引 言11. 总体方案论证21.1 发射机21.1.1调制方式的选择21.1.2功率放大电路的选择31.2接收机31.2.1接收机电路的选择31.2.2解调电路的选择31.2.3 恢复电路的选择31.3 控制部分41.3.1编码电路41.3.2 解码电路41.3.3 驱动电路42. 实际电路的设计与计算52.1 发射机52.1.1 LC振荡器的设计52.1.2 调频电路的设计82.1.3 射随器的设计
2、92.1.4末级功放及发射电路的设计102.2 接收机122.2.1放大电路的设计122.2.2对接收信号解调电路的设计152.2.3对解调信号进行恢复的电路的设计162.2.4 线圈的设计172.3 控制电路192.3.1 编码电路192.3.2 解码及驱动电路203. 电路仿真与测试223.1调频波电路的仿真223.2数字电路的仿真24结 论27致 谢28参 考 文 献29摘 要本文简要的介绍了无线电遥控发射机和接收机。文章从方案的总体论证入手，阐述了编码、调制、发射、接收、解调、译码等功能模块的设计思想、基本原理和具体电路的设计计算，同时，由于采用了数字技术，所以也使系统具有了抗干扰的优
3、点。设计中没有采用收发信整机形式，整机采用分离电路实现。关键词无线遥控 调频 编码 接收 解码ABSTACTThis text brief introduction wireless radio transmitter and receiver . The article proceeds with overall demonstration of the scheme, have explained design philosophy, the designs of basic principle and concrete circuit of such function module as
4、 code , modulation , launching , receiving , demodulation , decipher are calculated. Meanwhile , because of adopting digital technology , make the system have advantage of anti-interference . Not adopting receiving and dispatching the complete machine form of the letter in the design, the complete m
5、achine adopts the form of discrete component.KEYWORDWireless radio transmitter and receiverFrequency modulationcode Receive DecodeVI引 言随着无线通信技术的迅速发展，无线通讯技术已广泛地在通信、计算机、自动控制、自动测量、遥控/遥测、仪器仪表、医疗设备和家用电器等领域中应用。无线电路与人们熟知的双向无线电、电视、广播设备并无不同之处。它们中的一些需要高线性调制（TV图像），一些需要经过中继站工作（双相无线电），真正的差别在于元件的体积小得多，以及在无线电中，绝大多
6、数情况下都能使用时分复用、扩频或其他能有效提高通信带宽利用率的方法。无线通信技术以惊人的速度持续增长，几乎每天都有新的应用的报道。除了诸如无线电广播和电视等传统的通信应用外，射频（RF）和微波也正在被应用于无绳电话、蜂窝移动通信、局域网和个人通信系统中。无钥匙进门，射频识别，在医院或疗养院中监控病人，计算机的无线鼠标和无线键盘，以及家用电器的无线网络化，这些都是应用射频技术的其他一些领域。其中某些应用传统上采用红外技术，然而射频电路由于其卓越的性能正在取而代之。在可以预见的将来，射频技术有望继续保持当前的增长率。设计无线遥控电子系统的根本目的是将信息从一处传到另一处。因此无线遥控电子系统可划分
7、为发射电路、接收电路和存在发射与接收之中的信息处理和控制过程。由于存在地球大气的损耗，因而直接传送信息不现实，把信息通过载波调制到高频是必要的。在本设计中采用FSK调制方式、甲乙类功率放大器和耦合天线构成发射电路、接收电路采用集成芯片混频器进行高频向低频解调及必要的信息恢复电路。本文叙述了发射机、编码、接收机、解调等电路的原理 ，利用计算机仿真完成了电路形式的选择和性能分析。达到了理论与实际相结合的目的，提高了分析问题解决问题的能力。1第一章 总体方案论证1. 总体方案论证无线电传输部分控制部分无线电遥控系统根据课题要求，用图1-1体现系统的组成：发射机接收机驱动电路解码电路编码电路恢复电路解
8、调电路接收放大功放发射调制信号图1-1 无线电遥控系统的组成无线电传输部分，是为系统提供信号传输的通道；控制部分，为系统提供在信道上传输的、实现遥控功能的控制信号。在实际设计当中，我们将系统分为发射与接收两部分讨论。1.1 发射机发射机结构如图1-2所示。主振调制射随器编码高频功放图1-2 接收机结构1.1.1调制方式的选择题目中要求我们通过按键来控制两路电灯，其中一盏有八极亮度，即有八种状态，并且要用数码管显示其亮度级别；另外八盏只有亮与不亮两种状态。发射机载波信号采用LC振荡电路来产生，选用电容三点式振荡改进型的西勒电路，以变容二极管直接调频的方式产生调制信号。因为本设计对频带宽度没有做任
9、何限制，为了便于实现，提高抗干扰能力，载波传输采用FSK调制方式。1.1.2功率放大电路的选择功率放大器一般可又推动级、中间级和输出级组成，具体级数应由所要求的总功率增益而定。试题要求输出功率不大于20mW，假设天线特性阻抗为75，则在匹配良好的条件下天线上电压峰峰值要小于3.5V。一般西勒振荡器输出电压峰峰值为1V是可实现的，故用一级功率放大应能满足要求。考虑到前后级影响的问题，在振荡器与功放间加入了一级射随器，起隔离和激励的作用。鉴于输出功率低，兼顾效率，功放管工作在甲乙类。1.2接收机接收机结构如图1-3所示：放大混频本振8MHz解调译码受控设备图1-3 接收机结构1.2.1接收机电路的
10、选择为保证接收机具有较高的灵敏度，选用高频低噪声晶体管2SC763。为获得一定的电压增益，采用共射级谐振放大电路。天线接收到的高频信号，经输入调谐回路选频为7.5MHz的一条信号后，经过高频小信号放大器放大，放大后的信号被送入混频电路进行混频和解调再送入恢复电路。1.2.2解调电路的选择为了实现低功耗、低电压和高灵敏度的优点，选择了摩托罗拉的单片集成窄带FM解调芯片MC3361B构成解调电路，它在窄带语音和数据通信中有良好的镜频抑制能力。MC3361B包含一个振荡器、混频器、限幅放大器、正交鉴频器、有源滤波器、静噪电路、搜索控制和闭音开关。通过对MC3361B外围器件值的确定，使MC3361B
11、本振在8MHz，与高频放大器送来的7.5MHz的信号进行混频，产生500KHz的中频信号。中频信号经过500KHz的窄带陶瓷滤波器（FL）送回MC3361进行鉴频。1.2.3 恢复电路的选择码型在传输过程中产生的畸变可以通过LM311电压比较器恢复成只有高低电平的数字信号。这样做的好处是，一方面提高了接收机的抗干扰能力，另一方面也能与后级数字电路匹配。比较器门限电压由鉴频器输出经RC低通滤波器获得，其电压相当于信号中的支流分量电压。此方法有一定的自适应能力，在实际应用中表现出较强的抗干扰能力。1.3 控制部分1.3.1编码电路编码电路采用八路开关按键和一个单刀双置按键K1来控制八盏灯。单刀双置
12、按键K1用来选择被控对象是七路只有亮灭状态的小灯泡，还是具有八级亮度的电灯。采用CD40147，对八路按键进行编码。目前只用8-3线部分（也可用选用8-3优先编码器74LS148,但为了充分利用资源，所以选用低功耗的CD40147），利用MC145026和MC145027对控制信号进行编码和解码，这样可以产生适合于无线信道传输的码型。MC145026产生占空比随传0、传1改变的单极性码，一组编码中包含五位地址码和四位数据码。在本设计中MC145026的地址码4位是设定的，另一位由K1控制，用来选择控制对象是要调亮度的灯还是其余的七盏电灯。相应的MC145027也有五位地址码，只有与MC1450
13、26地址码相同的MC145027才会有解码输出。这样，可以用一片MC145026控制225个MC145027。1.3.2 解码电路在接收端用两片MC145027对解调后的信号进行解码。一片MC145027对应一个控制对象，只有接收到的地址码与自己地址码相同的芯片才会工作，这样我们就可以只配置一套接收机就可以完成工作了。1.3.3 驱动电路74LS138管脚的输出电压可以使工作电流低的发光二极管正常工作。而小电灯的亮度调节，可以通过三个能提供不同电流的射随器相加来实现。数码管则采用MC14511来驱动。3第二章 实际电路的设计与计算2. 实际电路的设计与计算本章将详细阐述该课题实际电路的各功能模
14、块的原理、电路的工作状态、各模块电路中所用的各种元器件的选择及其参数的确定。2.1 发射机发射电路是以高频电子线路的知识为依托，这其中包括了LC正弦振荡器，射随器，功放电路等模块，我们在教材中运可以找到这些模块的原型电路。2.1.1 LC振荡器的设计振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。凡是可以完成此功能的装置都可以作为振荡器。无线电发明初期所用的火花发射机、电弧发生器等，都是振荡器 。但是用电子管、晶体管等器件与L、C、R等元件组成的振荡器则完全取代了以往所有产生振荡的方法，因为它有如下优点：（1）它将直流电能转变为交流电能，而本身静止不动，不需作机械转动或移动。如果用高频交流发电机其旋转速度必须很高，最高频路也只能达50KHz，但却需要很坚实的机械构造。（2）LC正弦波振荡器产生的是“等幅振荡”，而火花发射机等产生的是“阻尼振荡”。（3）使用方便，灵活性很大，它的功率可自毫瓦级至几百千瓦，工作频率则可自极低频率（例如每分钟几个周波）之微波波段图2-1电容三点式振荡器等效电路我们选择了基于电容反馈三点式振荡器改进型西勒电路，而不是电感三点式振荡器，就是为了获得满意的波形。因为电容三点式振荡的集电极和基极电流，可以
