2005单工无线呼叫系统作品二-福星电子.doc

单工无线呼叫系统 作者：王盛明、许汉荆、刘方 赛前辅导及文稿整理辅导教师：肖看 摘 要 本系统是基于专用DDS芯片AD9851和接收芯片LA1800的具有8个从站的点对多点单工无线呼叫系统。采用频分复用技术实现主站至从站间的语音及英文短信数据传输业务，主站具有拨号选呼和群呼功能。由单片机和DDS芯片结合实现语音信号软件FM调制衣机数据信号的FSK调制；从站使用双频接收机，提取并恢复语音与数据信息。 Abstract The system is base on the special DDS chip AD9851 and receiver chip LA1800.With the help of DSS, the frequency stability is advisable. The radio is frequency modulated while the data is frequency shift keying. The system uses DDS and MCU to modulate the different singal.The super heterodyne receiver is very sensitive. The using of multiple sending improves the reliability of the system. The display and data input was fulfilled by the LCD and keyboard which is controlled by AT89S52, provided good communication between human and the system. 方案论证与比较 系统设计要求分析 本题要求设计并制作一个单工无线呼叫系统，实现主站至从站间的单工语音及数据传输业务。发射频率要求在30MHz~40MHz之间，发送功率不大于20mW，需要在主站与从站间进行间距不小于5米的单工通信。在本系统中，需要编码方式具有一定检纠错能力，而又兼顾到效率。在通信量不大，信道较简单的系统中选择奇偶校验和多发的措施可以大大提高通信的可靠性。 主要模块设计与论证 语音和数据业务的载频选择 不同载频（间隔比较近的）实现语音与数据信息的分别传输。此方式语音信号和数据信号相互干扰小，可靠性好。考虑到天线辐射效率跟频率的四次方成正比，所以频率高有利于信号的发送，按题目要求选尽量高的载频：语音传输使用39.7MHz（考虑到一定的频带宽度以及给频带边缘预留）；数据传输使用38.55的载频（考虑到接收机的中频是455kHz（参见LA1800收音芯片），错开镜像干扰与组合干扰，选39.7MHz－455kHz×2－240kHz）。 调制方式方案选择 AM方式频带利用率高，但可靠性差；FM方式虽然频带利用率不高，但可靠性好，信噪比大；FSK，ASK，PSK，QPSK中，ASK抗噪性能差，PSK频带利用率不如QPSK高，FSK频带利用率大，但抗噪性能好。由于题目不要求频带利用率，而且30MHz~40MHz这个频段内适合于FM方式，所以我们语音传输选用FM，数据传输使用FSK方式。 方案一：变容管直接调频。此方案系统框图如图1.1所示。这种方式结构简单，但由于本振属于开环方式，LC回路的Q值较低，使得频率稳定度不高。另外，由于变容二极管压控特性的非线性性，调制的非线性失真大。 图1、调制方法方案一示意图 方案二：PLL（Phase Locked Loop）调频方式。此方式参考频率直接来源于对晶体振荡器的分频。因此这种方案的频率稳定度高，与晶体振荡器的稳定度相同，可达10－6以上，但是这种方式的电路复杂，成本高，调试困难，而且相位噪声较大。 方案三：DDS软件调频方式，如图1.2所示。此方式是由DDS产生载频，单片机语音采样，根据采样结果直接对DDS频率实时控制实现调频。由于DDS产生的频率精度高与晶体振荡器的稳定度相同，可达10－6以上，稳定度也好，而且单片机控制可以随意切换载波频率，频偏，调制度等，实现也简单。 图2、信号调制方式方案四示意图 比较以上三种方案，方案三明显优于其它方案，较易实现，因此我们采用方案三。选用专用DDS芯片AD9851，它由一个高速DDS,一个高速、高性能10位DAC 以及比较器等构成一个完全数字控制可编程频率合成器, 其时钟输入端内置一个6倍频器,将内部时钟为参考频率源的6倍频，生成的正弦波经滤波后可直接用作频率源。由单片机实现对频率控制字的控制可以方便实现输出频率的可调，而且相位连续。 解调模块设计： 采用专用单片接收芯片。调频信号接收后进行鉴频，首先需高频放大，然后混频到中频，后送到鉴相器进行鉴频，最后