基于adf7021的短距离通信模块研究及实现

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1、基于ADF7021的短距离通信模块研究及实现第1章引言1.1课题意义进入21世纪以来，无线通信技术得到了快速的发展。现有的GSM、A等技术已发展成熟，第四代移动通信系统(4G)也已经提上了议事日程并开始大规模建设，一些地区已经投入商用。这些技术满足远距离通信的要求，但是在一些特定的情况下，人们也需要简单的短距离无线通信。因此，需要一种低成本、低功耗、可取代电缆的小型化短距离的无线通信网络为各个领域提供服务。随着现代科学技术和经济的发展，个性化、智能化、小型化的无线通信设备已经逐渐融入到现代工业生产当中和人们的日常生活中。在各个领域中，现阶段大都是以有线的方式进

2、行连接，从而实现各种数据传输功能。各种总线技术、局域网技术等有线网络的应用的确给各个领域提供了各种便利，改变了我们的生活方式，推动了社会的发展[1]。有线网络传输数据量大，速度快，可靠性强，对于固定的设备来说无疑是比较理想的选择，在实际应用中也达到了比较满意的结果。但是有线网络布线繁琐，建设周期长，由线路引起的故障难以检查，设备一旦需要重新布局就需要重新进行布线，从而带来材料成本和人力成本的额外增加[2]。目前，无线通信技术及其应用在当今信息科学技术中已经成为最活跃的研究领域之一。在被称为信息化时代的今天无线通信技术得到了前所未有的发展，这带动了无线通信产品的

3、发展。近年来随着集成电路技术、射频技术的迅速发展，无线通信技术的实现越来越简单，数据传输速率也越来越高，并且逐渐达到可以和有线网络相比拟的水平。相对于有线网络的缺点无线通信具有成本低，建设周期短，适应性强，尤其适用于一些特殊的环境下[3]。目前，人们把目光逐渐转移到无线通信方式，尤其是一些移动性较强的设备，或人们不方便随时到达现场的特殊环境下。近年来出现一些典型的无线产品，如：无线抄表，无线智能家居，无线点菜，无线数据采集，无线设备管理和监测，汽车仪表数据读取等[4]。.1.2国内外研究现状短距离无线通信技术是指在几百米距离范围内的数据传输技术。短距离无线通信

4、技术正处于一个刚刚起步阶段，再加上其频率资源的日渐珍贵，它的市场和应用一直得到各国工业界与科研机构的关注[5]。短距离无线通信产品的出现和应用与市场发展的需求相辅相成。特别是在最近几年内以空前的速度发展，各种相关技术层出不穷，在医疗、销售、制造、会展、存储、运输、金融、小型办公、学校等许多不适合或难以布线的场合或需要移动工作、移动办公的企事业单位和行业中得到了初步的应用[6]。短距离无线通信技术目前在国内尚处于起步阶段。国内的科研机构和组织对短距离无线通信标准制定的参与还不太重视，大部分主要还是停留在研究跟踪阶段。不过，随着我国经济、科学技术的发展，许多通信组

5、织和通信厂商已经将短距离无线通信技术加入到今后的研究方向，这促进了短距离无线通信技术的发展。中国通信标准化协会（CCSA）的无线通信技术委员会第三工作组以及不少高校、公司和研究机构已经开始就超宽带技术进行了课题研究，并将得出相应的研究报告，在其它领域如：RFID、Zigbee也有了相应的研究计划[7]。从国际标准组织上看，我国不少单位、机构、组织及高校已经加入了超宽带两大阵营组织，在IEEE802.15会议上，中国Ub/s、16Mb/s[10]。它一般由红外发射和接收系统两部分组成。红外系统通信时发射系统首先对一个红外辐射源进行调制，然后发射红外信号，最后接收

6、装置利用光学设备和红外设备进行信号接收[11]。红外技术中相应的软件和硬件技术都已比较成熟，红外技术广泛的应用在PDA、、打印机、笔记本电脑中。Bluetooth技术以低成本的短距离无线连接为基础，采用高速跳频扩频(FrequencyHop–pingspreadspectrum)和时分多址(TimeDivisionMulti-access-TDMA)等前沿技术，为固定与移动设备建立一个通信连接。Bluetooth技术理论跳频速率为1600跳/秒，在每次连接中，蓝牙收发设备按一定的伪随机序列码，不间断的在各个信道之间跳动。调频的瞬间带宽很窄，再通过扩

7、频技术使很窄的频带扩展到上百倍，可以减少干扰产生的影响。.第3章模块总体设计及关键技术研究........103.1短距离无线通信方案的选择........103.2系统框架........133.3射频收发单元设计及仿真........143.4滤波电路设计及仿真........183.5功率放大器的设计........213.6低噪声放大电路理论及设计、仿真........223.7单片机及射频芯片外围电路设计........343.8电源电路及防雷电路设计........393.9小结........41第4章数据处理及无线收发程序设计........4

8、24.1系统整体流程图........