单工无线呼系统4.docVIP

　　 ? ? 六组： 祝成东 陈方瑞 王福军 指导老师： ? 摘要本系统采用调频方式实现了主站至从站的单工语音及数据传输业务。发射机以单片机SPCE061A 为核心，采用MC145151 锁相环完成FM 调制等功能；接收机采用CXA1691 完成FM 解调功能；引入双音频编解码完成数据传输；利用市售红外遥控器实现了发射机英文字符的输入。 关键词：SPCE061A；MC145151锁相环；双音频。 一、方案论证与比较 1.1 调制方式选择方案选择 方案一：采用调幅方式（AM），发端用音频调制载波，载波的包络即变为音频信号，收端利用包络检波技术恢复音频信号，若调制信号变为数字基带信号，则称为振幅键控（ASK）。其特点是调制后的载波 占有带宽小，缺点是抗干扰能力较差。 方案二：采用调频方式（FM），发端用音频调制载波，载波的频率会随着调制信号的幅度变化而变化，收端利用鉴频器将调制信号恢复，对应的数字调制方式为频移键控（FSK）。其特点是占有带宽宽，但抗干扰能力明显优于AM 方式。 综上，题目要求载频在30MHz~40MHz 之间，可用AM 方式，亦可用FM 方式，考虑到要保证发挥第2项短信功能的正确性，系统必须有良好的抗干扰性，因此本系统采用FM 方式实现。?????????????????????????????? 1.2 编码方案选择 方案一：采用常规的数字调制。所有的控制指令（单呼、群呼等）和英文短信的编码均为数字基带信号，将此基带信号稍做平滑后直接对载波进行调制，即FSK 调制；收端解调后经整形恢复为数字基带信号，再做进一步处理。若采用此方案，必须在发端插入相应的帧同步字，发端进行相应的帧同步提取，才能保证数据传输的正确性和可靠性。 方案二：发端预先利用双音频编码器将欲传输的数据变为相应的双音频信号，然后进行调制，接收端经FM 解调后的双音频信号，经双音频译码器翻译成相应的数字信号，送给CPU 处理，从而实现相应的功能。 鉴于上面分析，第一种方案传输可靠，但实现难度较大。第二种方案较容易实现，但每次只能传送四位二进制数，本系统采用两次传送一个英文字符的方法实现。 1.3 发射机方案选择 方案一：采用专用的调频发射芯片，如BA1404 等，借助于外围的LC 振荡回路来改变载波频率，从而实现调频。 方案二：采用MC145151 锁相环集成电路，配合单管型压控振荡器实现，采用拨码开关控制MC145151的数据输入脚，从而控制VCO 输出不同频率的载波，调试时只需把频率控制在30MHz—40MHz 之间即可。 为了保证发射机发射载频的稳定度，同时也为了保证整个系统的稳定性，本系统采用方案三。 1.4 接收机的方案选择 方案一：采用MC3362/MC3363 等窄带调频接收专用芯片，该系列芯片接收信号的频偏典型值为3KHz，鉴频器的灵敏度较高，但解调后音质不如调频广播的音质好。 方案二：采用常规的调频广播收音机接收芯片（如CXA1691），调整本振频率，使得接收频率范围落在30MHz—40MHz 之间。调频广播的典型频偏为75KHz，音质动态范围好。 因为本系统采用双音频编码方案传输数据信号，所以一定要保证音频信号传输的不失真。本系统选用方案二。 二、详细软硬件分析 2.1 发射机设计： 图2.1 发射机框图 发射机框图如图 2.1，硬件连接图如图 2.3，由主控单片机SPCE061A、锁相环频率合成器MC145151、高频功放、双音频编码器、红外遥控及其接收电路、液晶显示模块、话筒放大电路等模块组成。 2.2 接收机设计 图2.2 接收机框图 接收机方框图如图2.2，硬件连接图如图 2.3，由主控单片机、调频接收芯片（CXA1691）及其外围电路、双音频译码电路、音频功放、液晶显示终端等模块构成。接收机采用四节1.5V 电池串联供电。 2.3 总机硬件连接图 图2.3 总机硬件连接图 2.3.1 主机部分 2.3.1.1 主站控制单片机小系统电路 该小系统以SPCE061A 单片机为核心，小系统电路原理如图 2.5 所示。外围电路包括：4×4 键盘，如图 2.4 所示，题目中发挥部分第1 项群呼、单呼等命令以及0—9 十个数字的输入由该键盘来完成；RT128×64 点阵液晶构成人机接口，可显示英文、汉字、图标、图形等，并具有背光支持，