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对滤波器电路设计在实际水文遥测设备中的问题研究 1 2 韩松 尹志涛 1 2 长江水利委员会水文局 云南省水文水资源局曲靖分局 摘 要：目前，我国是一个水灾害多发国家，为了减少灾害，需要做好准确预报， 这是在水文遥测自动测报系统中重要的环节。本文根据作者多年从事水 文遥测自动测报系统的工作经验，对低通滤波器、解调器低通滤波器等 几个方面进行了详细的研究，可供同行参考。 关键词：滤波器；设计；频率偏移率 中图分类号： TM13 文献标识码：A 文章编号： 一、引言 在水文遥测自动测报系统中，由遥测站终端数传机或存贮再生中继机传送的 水文数据参数大多通过超短波信道传送至中心站。由于所采用的超短波电台多数 采用间接调频技术，藉以保证载波频率的稳定性，故对于低速数传，在进行频率 调制时必须先将二进制数字信号转换成为音频信号，称之为副载波，然后用副载 波去调制射频载波信号，这就是通常流行的技术方案移频键控(FSK)制。把数字 信号转换为FSK信号是调制器应完成的任务，至于解调器它是在接收端把接收机 输出的FSK信号还原为数字信号。根据 “水文自动测报系统规范”要求，传号副 载频f为980 Hz，空号副载频f为1180 Hz，可见低速数传FSK信号的有效频谱较 1 2 之接收机带宽为小。为尽可能去除传输中不可避免地混杂进来的噪声信号以及由 于一次调制产生的高次谐波，以减小系统误码率，保证数据传输的可靠性，因此， 在二次调制前和鉴相解调前，应先对调制输出后和接收机输出的FSK信号进行低 通和带通滤波处理。由于副载频频率在我国“水文自动测报系统规范”中做了统 一的规定，在大多数遥测数传机、存贮再生中继机以及调制解调器之中，FSK的 频谱是相同的。因此，其低通滤波器和带通滤波器的基本参数指标都是类似的， 为了缩小体积，便于制作，大多采用由运算放大器组成的有源滤波器。本文对这 些通用滤波器进行简要电路设计和分析。 二、低通滤波器 1．调制器低通滤波器 目前，水文遥测设备技术中，关于调制方案大多采用集成电路芯片MC14412 去完成，其输出的FSK信号波形为正弦阶梯波。为了保证信号传输的可靠性，最 好把高次谐波滤除干净，并取适当的信号电平作为发射机的输入信号去调制射频 1 信号。图 是由运算放大器组成的二阶有源低通滤波器。 1 图 二阶有源低通滤波器 N A 2 显然，可把它视为一个四阶网络 和放大器 的组合。如图 。 图2 四阶网络N 则据V AV3 2及i 0 2 有Y V Y V Y V 0 21 1 22 2 23 3 V Y A 3 21 而  V Y AY 1 22 23 1 2 3 根据图 、图 得到等效电路图 ，分析其电路网络矩阵是 3 图 等效电路  1 1   R 0 0 R   1 1  Y 0 RSC2