简易无线通信系统 (c题)

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1、简易无线通信系统（C题）摘要：简易无线通信系统由发射和接收两部分组成.接收部分采用锁相环式频率合成器技术用MC145151锁相环芯片将载波频率精确锁定在35MHz-40MHz的某一频率上。在发射机中,MC2833现载波的调频调制；。在接收机中采用低功耗双变频FM接收芯片MC3362，并结合数字锁相环技术，实现了接收信号的准确解调。关键词：锁相环频率合成器发射接收正弦信号源一系统设计1.1设计要求1.1.1任务设计并制作一个简易无线通信系统。1.1.2要求（1）基本要求①发射频率在1~40MHz任选，调制方式AM/FM任选；②自制正弦波信号源；③输出功率小于

2、20mW（在标准50Ω假负载上）；④接受距离不小于10米（输入信号为1V、500Hz正弦波，输出信号无明显失真）；（2）发挥部分①载波频率可设置，可步进3次以上，步长为载波频率的1％～2％;②接收机能显示接收输出信号的频率；③发射端可控制接收机输出直流电压变化（1V~3V）及显示该电压值；④发射机输入峰峰值1V正弦波，接收机能接收并存储和回放一个周期的信号波形；⑤其他（发射端能传送一路语音信号，其发射频率跟信号发射一样，两种信号发射的选择用按键控制（在30MHz~40MHz之间自行选择，发射峰值功率不大于20mW(50W假负载电阻上测定)）接收端接收频率与

3、主站相对应。语音信号可由MP3、网络等接入。）1.2总体设计方案1.2.1设计思路题目要求设计一正弦信号源，并通过无线收发系统，在接收端输出正弦信号。设计分三部分，信号源部分、发射部分和接收部分。系统框图如图1.2.1。信号源部分发射部分采用数字频率合成技术，由变容二极管和集成压控振荡器芯片实现振荡频率的电压控制及对载波的调频调制；加入由频率合成芯片、运算放大器和晶体振荡器等组成的数字锁相环路，使输出频率稳定度达到与参考晶振同等水平；接收电路以大规模接收集成芯片为主体，用一个固定的电压值控制振荡器的振荡频率，使其接收频率与发射频率对应。发射及接收的显示部分

4、均利用液晶显示模块，显示信号频率（载波频率及解调信号的频率）等内容。为了尽量增加传输距离和降低系统的波形失真，必须采取有效的措施。1.2.2方案论证与比较（1）信号源产生电路方案1：该方案中把运放用作调谐电路，受来自电压比较器的方波驱动，振荡频率由R1，R2及C1，C2决定，用R3进行调谐，就正弦波送给比较器产生方波，反馈到调谐电路的输入端，为正弦振荡电路补充能量，但其频率范围窄，稳定度不高，是基本的波形产生电路，所以不采用。方案2：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系

5、数的要求，且电路复杂，不适于产生低频信号。方案3采用集成函数发生器max038，外接电路简单，可以覆盖0.5Hz至20MHz的频率范围，输出幅值可调。但价格较贵。方案4采用集成函数发生器ICL8038，外接电路同样简单，频率可调范围0.01Hz～300KHz，占空比可调范围2%～98%。且价格适中。最终被采用。由于题目要求信号源输出频率为400Hz～600Hz可调，若采用max038较为浪费资源，故采用ICL8038来制作信号源。（2）调制体制的方案论证与选择方案一：采用调幅体制。一般调幅发射机的组成框图如图1.2.2所示，其工作原理是：载波振荡器产生标准

6、的载波信号是线路输入的正弦信号和线路输入的语音信号经放大后在AM调制器中进行幅度调制；调制后，功放级将调制后的信号的功率放大到所需发射的功率，再经天线发射出去。图1.2.2调幅发射组成框图方案二：采用调频体制。它由三部分组成，即频率合成器、频率处理器和FM波的缓冲放大器。频率合成器的作用是产生一个振荡频率稳定度极高的FM信号，它是调制器的核心部件；频率处理器的作用是将各种各样的频率信号经过处理后，变成输出阻抗和电平基本一样的信号，再将这些信号加至压控振荡器的变容二极管上；射频缓冲放大器起缓冲、放大、匹配和滤波的作用。方案选择：本系统可以采取调幅体制或调频体

7、制。调频系统与调幅系统相比，具有较强的抗干扰能力。故本系统采用调频体制。（3）载波信号产生电路的设计方案论证与选择方案一：采用LC振荡电路。比如西勒振荡电路，具体电路图如图1.2.3所示。该电路较易起振，输出振荡频率和振幅也较为稳定，波形好，调谐范围也比较宽。电路的振荡频率为，式中。但其调试比较复杂。图1.2.3西勒振荡电路方案二：采用晶体振荡器产生基准频率，再用选频网络加放大器选出它的谐波实现倍频。该方案稳定度较高，但存在35MHz的1/N频率的晶体谐振器难以获得、N太大和选频网络调节较为麻烦等缺点。具体方框图如图1.2.4所示。图1.2.4晶振电路产生

8、载波方框图方案三：PLL频率合成。用MC145151和VCO电路进