單工無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計論文

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1、單工無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要51.總體設(shè)計方案81.1設(shè)計思路81.2方案論證與比較81.3系統(tǒng)組成142單元硬件電路設(shè)計152.1發(fā)射部分電路的設(shè)計152.1.1壓控振蕩器的設(shè)計152.1.2鎖相環(huán)電路設(shè)計162.1.3功率放大電路設(shè)計182.2接收部分電路的設(shè)計182.2.1CXA1238S芯片182.2.2高放選頻回路202.2.3本機振蕩器212.2.4中頻窄帶濾波器212.2.5音頻功率放大器222.3PT2262/2272編碼/解碼電路設(shè)計232.3.1PT2262/2272芯片介紹232.3.2PT2262/2272編碼/解碼電路242.4抗干

2、擾措施25３軟件和硬件測試流程3.1軟件設(shè)計和硬件設(shè)計的關(guān)系253.2發(fā)射部分程序設(shè)計263.3接收部分程序設(shè)計264系統(tǒng)測試274.1測試使用的儀器274.2指標(biāo)測試和測試結(jié)果274.2.1發(fā)射部分的指標(biāo)測試和測試結(jié)果274.3波形觀察及距離測量284.4結(jié)果分析28致謝28附錄1使用說明28附錄2主要元器件清單29附錄3電路原理圖及印制板圖30附錄4部分程序清單38441.總體設(shè)計方案1.1設(shè)計思路題目要求設(shè)計一個單工無線呼叫系統(tǒng)，實現(xiàn)主站至從站間的單工語音及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。設(shè)計分發(fā)射和接收兩大模塊，方框圖如圖1.2.1所示。發(fā)射部分采用數(shù)字頻率合成技術(shù)，由變?nèi)荻?/p>

3、極管和集成壓控振蕩器芯片實現(xiàn)振蕩頻率的電壓控制及對載波的調(diào)頻調(diào)制；加入由頻率合成芯片、高速分頻器、運算放大器和晶體振蕩器等組成的數(shù)字鎖相環(huán)路，使輸出頻率穩(wěn)定度達到與參考晶振同等水平；收音電路以超大規(guī)模AM/FM立體聲收音集成芯片為主體，用一個固定的電壓值控制振蕩器的振蕩頻率，使其接收頻率與發(fā)射頻率對應(yīng)。采用編碼解碼電路實現(xiàn)題目所要求的一點對多點、主站具有撥號選呼和群呼功能以及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的功能；顯示部分利用液晶顯示模塊，顯示呼叫方式、業(yè)務(wù)類型以及英文短信內(nèi)容。為了盡量增加傳輸距離和降低系統(tǒng)的波形失真，必須采取有效的措施。圖1.2.1系統(tǒng)基本框圖1.2方案論證與比較1

4、）調(diào)制體制的方案論證與選擇44方案一：采用調(diào)頻體制。它由三部分組成，即頻率合成器、音頻處理器和FM波的緩沖放大器。頻率合成器的作用是產(chǎn)生一個振蕩頻率穩(wěn)定度極高的FM信號，它是調(diào)制器的核心部件；音頻處理器的作用是將各種各樣的音頻信號經(jīng)過處理后，變成輸出阻抗和電平基本一樣的信號，再將這些信號加至壓控振蕩器的變?nèi)荻O管上；射頻緩沖放大器起緩沖、放大、匹配和濾波的作用。方案二：采用調(diào)幅體制。一般調(diào)幅發(fā)射機的組成框圖如圖1.2.2所示，其工作原理是：載波振蕩器產(chǎn)生標(biāo)準的載波信號，一路是線路輸入和話筒輸入的語音信號經(jīng)語音放大后在AM調(diào)制器中進行幅度調(diào)制；另一路是呼叫信號或英文短

5、信進入基帶信號放大與整形電路后與載波信號進行幅度調(diào)制；調(diào)制后，功放級將調(diào)制后的信號的功率放大到所需發(fā)射的功率，再經(jīng)天線發(fā)射出去。圖1.2.2調(diào)幅發(fā)射組成框圖方案選擇：本系統(tǒng)可以采取調(diào)幅體制或調(diào)頻體制。調(diào)頻系統(tǒng)與調(diào)幅系統(tǒng)相比，具有較強的抗干擾能力。本系統(tǒng)采用調(diào)頻體制，數(shù)據(jù)收發(fā)也采用2FSK方案（2）載波信號產(chǎn)生電路的設(shè)計方案論證與選擇方案一：PLL頻率合成。用MC145152和VCO電路進行頻率合成，采用閉環(huán)控制。故存在反饋，能得到精度和穩(wěn)定度很高的頻率信號。圖1.2.３頻率合成原理框圖方案二：采用LC振蕩電路。比如西勒振蕩電路，具體電路圖如圖1.2.443所示。該電

6、路較易起振，輸出振蕩頻率和振幅也較為穩(wěn)定，波形好，調(diào)諧范圍也比較寬。電路的振蕩頻率為，但其調(diào)試比較復(fù)雜。圖1.2.５西勒振蕩電路方案選擇：載波信號發(fā)生器是主機發(fā)射部分的重要組成部分，應(yīng)能產(chǎn)生等幅高頻正弦信號，其振蕩頻率應(yīng)十分穩(wěn)定。方案二的電路比方案一的電路簡單，但是其短期頻率穩(wěn)定度差；而采用頻率合成法產(chǎn)生的高頻振蕩信號的頻率穩(wěn)定度接近晶振的頻率穩(wěn)定度；且失真度很小。故本設(shè)計采用方案一。（3）接收模塊的設(shè)計方案論證與選擇方案一：采用CXA1238作為接收機電路的核心IC。CXA1238是索尼公司在20世紀80年代后期正式推出的集調(diào)幅、調(diào)頻、鎖相環(huán)、立體聲解碼等電路為一

7、體的AM/FM立體聲收音集成電路。它的電源電壓適應(yīng)范圍寬：2～10V范圍內(nèi)電路均能正常工作，且具有立體聲和調(diào)諧指示LED驅(qū)動電路以及FM靜噪功能等。FM專業(yè)收音電路常采用大規(guī)模集成ICCXA1019、CXA1238等大規(guī)模集成芯片來實現(xiàn)。方案二：采用CXA1019作為接收機電路的核心IC。CXA1019是日本索尼公司研制的單片大規(guī)模接收機電路，它包含了AM/FM收音機從天線輸入、高頻放大、混頻、本振到中頻放大、檢波直至低頻（音頻）功率放大的所有功能。除此之外，還具有調(diào)諧指示，電子音量控制等一些輔助功能。方案選擇：上述兩種方案實現(xiàn)的功能基本相同，但CXA1238具