【正文】 ............................................................................................................ 22 結(jié)論 .......................................................................................................................................... 25 致謝 .......................................................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................... 28 蘭州工業(yè) 高等?？茖W(xué)校 第一章 緒論 1 第一章 緒論 課題研究的背景和意義 古時(shí)候的通信方式有蜂火臺(tái)、飛鴿傳書、驛站等等，主要的目地在于傳送軍事情報(bào)，其傳輸煤介主要是利用人力和物力來(lái)達(dá)成。直到 “電 ”問(wèn)世后，才開(kāi)始尋找通過(guò)使 用電來(lái)通信的可能性。 經(jīng)過(guò)人們的發(fā)展，在這兩百年內(nèi)獲得重大進(jìn)步，尤其是配合電子元件的進(jìn)步，使復(fù)雜、便利的通信系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，并成為日常生活中不可缺少的東西。在整個(gè)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，有些科學(xué)家作出了重要的突破性貢獻(xiàn)。例如 1864 年，馬克斯威爾 (Maxwell)導(dǎo)出電磁波理論，證明電磁波的存在，而赫茲 1887 年經(jīng)由實(shí)驗(yàn)證明電磁波存在，這些進(jìn)步使得無(wú)線通信變得可能也逐漸成真。另外，貝爾 (Bell)于 1875 年發(fā)明電話，使聲音可以直接傳遞，結(jié)合史卓格 (Strowger)在 1897 年發(fā)明的自動(dòng)交換機(jī)，使得電話服務(wù)得以 順利成長(zhǎng)。由于真空管于 1904 年問(wèn)世，促使阿姆斯壯于 1918 年發(fā)明超外差無(wú)線電接收機(jī)，開(kāi)啟無(wú)線電廣闊的應(yīng)用大門。 在 1930 年前的通信發(fā)展主要是屬于類比通信的成長(zhǎng)。在 1930 年以后，隨著數(shù)子通信、電腦及人造衛(wèi)星的產(chǎn)生，整體通信技術(shù)也朝向數(shù)子通信方向來(lái)發(fā)展，對(duì)人類生活的影響也更為加深。當(dāng)然，這些進(jìn)步也都基于電子原件由真空管、電晶體、集成電路 (Integrated Circuit， IC)及超大型集成電路 (Very Large Scale Integrated Circuit， VLSI)的長(zhǎng)足進(jìn)步，才能使通信 系統(tǒng)更具方便性及操控性。 隨著電腦技術(shù)、通信技術(shù)與娛樂(lè)的結(jié)合，大家都希望能夠更隨心所欲地使用科技，無(wú)線通信技術(shù)便逐漸獲得大家的青睞。大家都希望能夠透過(guò)無(wú)線通信技術(shù)，使自己不再局限于有線傳輸設(shè)備，進(jìn)而擺脫掉上述的種種羈絆。無(wú)線通信技術(shù)主要就是利用無(wú)線電波取代傳統(tǒng)的傳輸線路 (例如：銅線，雙絞線、光纖等 )，通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，我們可以將低頻的信息加在高頻的載波之上，這就是我們所謂的調(diào)制（ Modulation），而相反地，自高頻的載波中將信息取出的技術(shù)，我們把它稱之為解調(diào) (Demodulation)，而這個(gè)可以用來(lái)發(fā)射 的高頻載波，便稱之為射頻 (簡(jiǎn)稱 RF)。通過(guò)改變載波的波長(zhǎng)、振幅、頻率，我們就可以利用載波來(lái)表示信息。基本上，各種通信系統(tǒng)的資訊傳送過(guò)程，以從甲地單向地傳到乙地為例，其流程大約如下 : ，以電的信號(hào)表現(xiàn)出來(lái)。 、編碼或調(diào)制后，依據(jù)各種傳輸煤介特性，將信息傳送到乙地。 ，經(jīng)解碼或解調(diào)。 課題研究的主要內(nèi)容 對(duì)講機(jī)與手機(jī)相比有許多獨(dú)特的地方。首先對(duì)講機(jī)不受網(wǎng)絡(luò)限制，在無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到的地方，對(duì)講機(jī)可以讓使用者相互溝通。其次是對(duì)講 機(jī)提供一對(duì)一，一對(duì)多的通話方式，一按就說(shuō)，操作簡(jiǎn)單，令溝通更自由，尤其在緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作的情況下，蘭州工業(yè) 高等?？茖W(xué)校 第一章 緒論 2 這些特點(diǎn)是非常重要的。第三是通話成本低，除了購(gòu)機(jī)費(fèi)用和電池耗電外，沒(méi)有其他成本，相比而言，手機(jī)還有通話費(fèi)，月租費(fèi)等。 對(duì)講機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域很廣，主要應(yīng)用在公安、民航、運(yùn)輸、水利、鐵路、制造、建筑、服務(wù)等行業(yè)，用于團(tuán)體成員間的聯(lián)絡(luò)和指揮調(diào)度，以提高溝通效率和提高處理突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。隨著對(duì)講機(jī)進(jìn)入民用市場(chǎng)，人們外出旅游、購(gòu)物也開(kāi)始越來(lái)越多地使用對(duì)講機(jī)。 從通信工作方式上，對(duì)講機(jī)分為單工通信工作的單工機(jī)和雙 工通信工作的雙工機(jī)。 本文主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)單工機(jī)的基帶信號(hào)處理單元。 主要設(shè)計(jì)工作包括：發(fā)射端的麥克風(fēng)語(yǔ)音信號(hào)放大電路，采樣和量化，以及接收端的數(shù)字信號(hào)接收、數(shù)模轉(zhuǎn)換、平滑濾波和功率放大，從而支持語(yǔ)音信號(hào)的基帶傳輸。 在設(shè)計(jì)中以英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件 PROTEUS 和美國(guó) Microchip 公司出版的單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)軟件MPLAB 為 設(shè)計(jì) 平臺(tái)，另外使用 MATLAB 軟件作輔助理論分析，還使用 PROTEL 99SE 軟件制作印刷電路板。 對(duì)講機(jī)的應(yīng)用與概況 對(duì)講機(jī)通信在 1985 年以前是我國(guó)主要的專用無(wú)線通信系統(tǒng)，如今隨著公眾移動(dòng)通信的發(fā)展已逐步形成為一個(gè)重要的專業(yè)通信市場(chǎng)?，F(xiàn)在，人們對(duì)對(duì)講機(jī)的認(rèn)識(shí)達(dá)到空前的高度，對(duì)講機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和人們生活各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用得到了充分的體現(xiàn)，已成為國(guó)家安全、公安警察、交通管理、石油化工、建筑施工、機(jī)械制造、賓館酒樓等部門重要的無(wú)線通信裝備。 對(duì)講機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用 不論是專業(yè)無(wú)線 通信對(duì)講機(jī)還是公眾低功率民用對(duì)講機(jī)，相對(duì)于公眾移動(dòng)通信總體而言都是微不足道的，相對(duì)于整個(gè)移動(dòng)通信市場(chǎng)來(lái)說(shuō)也是很小的。對(duì)講機(jī)市場(chǎng)雖然只占公眾移動(dòng)通信市場(chǎng)很小的份額，但由于目前我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，各個(gè)行業(yè)已廣泛而大量地使用對(duì)講機(jī)通信，因此，對(duì)講機(jī)實(shí)際上已成為各個(gè)行業(yè)重要的無(wú)線通信裝備，從而顯示出對(duì)講機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。 對(duì)講機(jī)是一個(gè)有很強(qiáng)增長(zhǎng)力的行業(yè) 由近十年來(lái)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可以看到，即使世界經(jīng)歷了金融危機(jī)，在此時(shí)期內(nèi)世界經(jīng)濟(jì)的各個(gè)重要領(lǐng)域，都受到了巨大的沖擊，但是移動(dòng)通信包括專業(yè)無(wú)線通信和公眾低功率民 用對(duì)講機(jī)，在同一時(shí)期內(nèi)仍保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)率，這說(shuō)明移動(dòng)通信有很強(qiáng)的增長(zhǎng)力，而從這一角度來(lái)說(shuō)，信息時(shí)代的 21 世紀(jì)是移動(dòng)通信的世紀(jì)， 21 世紀(jì)的世界是移動(dòng)通信世界。中國(guó)是 21 世紀(jì)移動(dòng)通信最大的市場(chǎng)，也是世界上對(duì)講機(jī)最具發(fā)展前途的市場(chǎng)之一。 我國(guó)對(duì)講機(jī)產(chǎn)業(yè)的基本情況對(duì)講機(jī)產(chǎn)業(yè)是我國(guó)移動(dòng)通信比較重要的一部分，產(chǎn)業(yè)布局呈現(xiàn)相應(yīng)的比較明顯的區(qū)域性，主要制造企業(yè)大部分分布在東南沿海、珠三角一帶。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)講機(jī)產(chǎn)業(yè)在通信產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的拉動(dòng)下，超常規(guī)高速發(fā)展，僅深圳無(wú)線電通信制造企業(yè)就有近 200 家，無(wú)線電通信設(shè)備制造總產(chǎn) 值有 400 億元之巨，位居全國(guó)前列，是蘭州工業(yè) 高等專科學(xué)校 第一章 緒論 3 全國(guó)最重要的對(duì)講機(jī)生產(chǎn)基地，也是全球最多生產(chǎn)對(duì)講機(jī)企業(yè)基地之一，專業(yè)從事對(duì)講機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)（包括外銷企業(yè)）就有四十多家。其中對(duì)講機(jī)品牌企業(yè) 10 余家，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)產(chǎn)量最大、在理論和實(shí)踐上位列世界前五名、服務(wù)全球用戶的對(duì)講機(jī)品牌，搶了洋品牌不少的飯碗。一批起點(diǎn)較高的 “中國(guó)造 ”已經(jīng)向美國(guó)、日本、歐盟等世界 80 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)出口，出口貿(mào)易呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。 雖然我國(guó)成了僅次于美國(guó)、日本的第三大對(duì)講機(jī)生產(chǎn)國(guó)，但我國(guó)品牌機(jī)份額太低， “小企業(yè)太多了，而且多數(shù)小企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平低，產(chǎn)品質(zhì)量差，浪費(fèi) 了資源。 ”與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有很大差距，基本上屬于自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)初期的無(wú)序發(fā)展。由于對(duì)講機(jī)行業(yè)的重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象十分突出，因而大量設(shè)備制造廠家競(jìng)相仿制、搶產(chǎn)熱點(diǎn)對(duì)講機(jī)的現(xiàn)象也隨之而來(lái)，進(jìn)而經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)構(gòu)型過(guò)剩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方式處于惡性價(jià)格戰(zhàn)等低水平狀態(tài)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)專業(yè)無(wú)線通信發(fā)展的需要，每年還要花大量的外匯進(jìn)口專業(yè)無(wú)線通信設(shè)備。 市場(chǎng)前景及今后的發(fā)展趨勢(shì) 對(duì)講機(jī)家庭擁有量是反映一個(gè)國(guó)家公眾無(wú)線通信水平高低的綜合性指標(biāo)，同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。對(duì)講機(jī)在美國(guó)、歐洲、韓國(guó)、新 加坡、香港、臺(tái)灣等地深受消費(fèi)者的歡迎。美國(guó)從 1998 年開(kāi)放民用對(duì)講機(jī)市場(chǎng)后，在超市里就可以買到對(duì)講機(jī)，其銷量以每年翻一番的速度增長(zhǎng)， 2021 年銷量就達(dá)到 1000 萬(wàn)臺(tái)，與手機(jī)的銷量處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)。在德國(guó)、日本，大概有 30%的家庭擁有對(duì)講機(jī)，大概有 25%的法國(guó)家庭使用對(duì)講機(jī)。 2021 年我國(guó)手機(jī)用戶已經(jīng)達(dá)到 億，連續(xù)幾年的銷量都超過(guò)了2021 萬(wàn)部。如果參照美國(guó)市場(chǎng)對(duì)講機(jī)和手機(jī)銷量的比例，可以認(rèn)為我國(guó)對(duì)講機(jī)市場(chǎng)的潛力非常巨大，市場(chǎng)需求不會(huì)低于歐美國(guó)家及我國(guó)港臺(tái)等地。 國(guó)家為滿足社會(huì)公眾使用對(duì)講機(jī)的需求，對(duì) 400MHZ 低功率公眾民用對(duì)講機(jī)市場(chǎng)全面放開(kāi)。設(shè)置和使用低功率公眾無(wú)線對(duì)講機(jī)，免收頻率占用費(fèi)。低功率公眾對(duì)講機(jī)與手機(jī)相比，價(jià)格便宜，也不產(chǎn)生通話費(fèi)用，可以很方便地實(shí)現(xiàn)一對(duì)一和一對(duì)多的通話；與室內(nèi)無(wú)繩電話比較，通話距離更遠(yuǎn)，可達(dá)３公里。公眾民用對(duì)講機(jī)不僅讓個(gè)人通信更自由，而且可以表現(xiàn)自身獨(dú)特的性格。特別是隨著愈來(lái)愈多消費(fèi)者生活水平的逐步提高，駕車遠(yuǎn)行、登山、露營(yíng)等外出休閑活動(dòng)的機(jī)會(huì)和次數(shù)在逐漸增加，可以支持你在與同伴、家人及時(shí)聯(lián)絡(luò)溝通的公從低功率民用對(duì)講機(jī)的作用此時(shí)便凸現(xiàn)出來(lái)，從而使社會(huì)對(duì)公眾對(duì)講機(jī)的需求量急劇上 升。 我國(guó)現(xiàn)有的對(duì)講機(jī)無(wú)論技術(shù)水平還是生產(chǎn)能力，與國(guó)外產(chǎn)品比都不具備競(jìng)爭(zhēng)能力。因此對(duì)講機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)自國(guó)際方面。 國(guó)外公司對(duì)中國(guó)對(duì)講機(jī)市場(chǎng)早已饞涎欲滴，他們的產(chǎn)品及資本的大舉進(jìn)入和滲透，已形成一種潮流。摩托羅拉公司 1987 年進(jìn)入中國(guó)， 1992 年在天津注冊(cè)成立摩托羅拉（中國(guó)）電子有限公司，用世界領(lǐng)先的通訊技術(shù)生產(chǎn)手機(jī)、對(duì)講機(jī)等無(wú)線通信設(shè)備。市場(chǎng)占有率為世界第三的威泰克斯也將世界尖端的產(chǎn)品服務(wù)于中國(guó)社會(huì)，于 2021 年在蘇州工業(yè)園區(qū)設(shè)立了自己的工廠 ——威泰克斯通訊（蘇州）有限公司。全球民用對(duì)講機(jī)產(chǎn)銷巨頭豪發(fā)，用蘭州工業(yè) 高等?？茖W(xué)校 第一章 緒論 4 國(guó) 際通訊領(lǐng)域 20 年的資歷和品牌，在我國(guó)以 99 元的零售低價(jià)推出對(duì)講機(jī)培育民用對(duì)講機(jī)市場(chǎng)。 TEKK 也將眼光轉(zhuǎn)向了中國(guó)， 2021 年 3 月正式將制造基地從韓國(guó)搬到了深圳，從而開(kāi)始了 TEKK 對(duì)講機(jī)在中國(guó)生產(chǎn)，服務(wù)中國(guó)用戶的歷程。南方貝爾也進(jìn)入中國(guó)與深圳諾德實(shí)業(yè)有限公司合作開(kāi)拓民用對(duì)講機(jī)市場(chǎng)。威泰克斯公司在蘇州獨(dú)資設(shè)立了自己的工廠后，形成了與摩托羅拉公司相抗衡的在中國(guó)生產(chǎn)對(duì)講機(jī)的雙架馬車，生產(chǎn)廣泛應(yīng)用于作為社會(huì)基礎(chǔ)的警察、消防、救護(hù)、石油化工和民用的建筑施工、物業(yè)管理、酒店餐廳、商場(chǎng)學(xué)校等領(lǐng)域的無(wú)線對(duì)講機(jī)。 對(duì)講機(jī)市場(chǎng)的迅 猛發(fā)展，也從側(cè)面反映出我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有了高速發(fā)展。今天我國(guó)已是世界移動(dòng)通信第一大國(guó)，但由于我國(guó)人口達(dá) 13 億之多，我國(guó)每百人擁有量仍處于較低水平，這一反差巨大的情況既說(shuō)明我國(guó)在發(fā)展移動(dòng)通信方面取得了巨大的成就，也預(yù)示了今后發(fā)展我國(guó)對(duì)講機(jī)方面有著廣闊的空間和美好的前景，隨著建筑業(yè)、交通業(yè)、石油化工等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)講機(jī)的需求量將越來(lái)越大，對(duì)講機(jī)市場(chǎng)容量將進(jìn)一步擴(kuò)大。我國(guó)對(duì)講機(jī)總的發(fā)展趨勢(shì)，將加速提高對(duì)講機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)含量，朝著智能化、個(gè)性化、輕巧型的方向發(fā)展，朝著民用的方向發(fā)展。品牌的東西不僅好在 “形 ”，更在 “神 ”，而這種說(shuō)不清楚的 “神 ”就是由設(shè)計(jì)水平?jīng)Q定的。因此，自主研發(fā)、科技創(chuàng)新把國(guó)內(nèi)的民用對(duì)講機(jī)市場(chǎng)培育起來(lái)，也是我國(guó)對(duì)講機(jī)制造業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)，這樣自然就有了進(jìn)一步提高和創(chuàng)新的基礎(chǔ)。 。 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校 第二章 無(wú)線對(duì)講機(jī)系統(tǒng) 5 第二章 無(wú)線對(duì)講機(jī)系統(tǒng) 無(wú)線對(duì)講機(jī)基帶信號(hào)處理單元結(jié)構(gòu) 如圖 21 所示為單工無(wú)線對(duì)講機(jī)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。它包括基帶信號(hào)處理單元和射頻信號(hào)處理單元兩部分。射頻部分可由專用芯片完成，本文只闡述基帶信號(hào)的數(shù)字傳輸設(shè)計(jì)，包括為射頻芯片發(fā)射部分提供語(yǔ)音數(shù)字輸入，從射頻芯片接收部分接收數(shù)字輸出并還原出語(yǔ)音信號(hào)。由于采用單工方式通信 ，在同一時(shí)刻只能單方向傳送信息。當(dāng) A 方按下發(fā)送按鍵時(shí)，發(fā)信機(jī)與天線相連接而處于發(fā)送狀態(tài)， B 方則應(yīng)使天線與收信機(jī)相連接而處于接收狀態(tài)，構(gòu)成由 A 到 B 的單向通信鏈路。要使信息反向傳送，則需要雙方改變?cè)瓉?lái)的收發(fā)狀態(tài)。考慮到 A， B 雙方的收發(fā)機(jī)完全相同，而本文不涉及射頻部分，為減少工作量，只設(shè)計(jì)一對(duì)收發(fā)機(jī)進(jìn)行基帶通信，簡(jiǎn)化后總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 22 所示。 圖 21 單工無(wú)線對(duì)講機(jī)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 22 單工無(wú)線對(duì)講機(jī)基帶傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 基帶傳輸系統(tǒng) 基帶發(fā)送部分的構(gòu)成