【文章內(nèi)容簡介】 復(fù)雜，但輸出頻率穩(wěn)定 度高（接近晶體振蕩電路），并且可以用程序調(diào)整振蕩頻率，使得混頻級(jí)頻率可以在小范圍內(nèi)變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多頻道通信。 方案四、直接數(shù)字頻率合成（ DDS）產(chǎn)生振蕩 直接數(shù)字頻率合成信號(hào)頻率穩(wěn)定度高，頻率分辨率極高，頻率調(diào)整方便，但DDS 價(jià)格較貴，且采用全數(shù)字結(jié)構(gòu)，不可避免地引入了雜散。其來源主要有三個(gè)：相位累加器相位舍位誤差造成的雜散；幅度量化誤差（由存儲(chǔ)器有限字長引起）造成的雜散和 DAC 非理想特性造成的雜散。 經(jīng)以上比較論證，選擇方案三。 調(diào)制解調(diào)方式選擇 方案一、 FSK 方式實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào) FSK 是用數(shù)字信號(hào)去調(diào) 制載波的頻率，主要優(yōu)點(diǎn)是 : 實(shí)現(xiàn)起來較容易 ,抗噪聲與抗衰減的性能較好。在中低速數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛的應(yīng)用。用 MSM7512芯片可以很容易實(shí)現(xiàn) FSK 方式的調(diào)制解調(diào)。 方案二、 DTMF 方式實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào) DTMF 編解碼器在編碼時(shí)將擊鍵或數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成雙音信號(hào)并發(fā)送，解碼時(shí)在收到的 DTMF 信號(hào)中檢測(cè)擊鍵或數(shù)字信息的存在性。一個(gè) DTMF 信號(hào)由兩個(gè)頻率的音頻信號(hào)疊加構(gòu)成。 由于我們對(duì) MSM7512 芯片較為熟悉，并且硬件電路結(jié)構(gòu)簡單，所以采用方案一。 揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 載波恢復(fù) 方案一、插入導(dǎo)頻法 在已調(diào)信號(hào)頻譜中額外插入一個(gè)低 功率的線譜，以便接收端作為載波同步信號(hào)加以恢復(fù)，此線譜對(duì)應(yīng)的正弦波稱為導(dǎo)頻信號(hào)。設(shè)調(diào)制信號(hào) m(t)中無直流分量，被調(diào)載波為 a sinω ct，將它經(jīng) 90176。移相形成插入導(dǎo)頻（正交載波） a cosω ct，其中 a 是插入導(dǎo)頻的振幅。于是輸出信號(hào)為 duo(t)=am(t)sinω cta cosω ct。 圖 27 插入導(dǎo)頻電路 設(shè)收到的信號(hào)就是發(fā)端輸出 duo(t)，則收端用一個(gè)中心頻率為 Pfc 的窄帶濾波器提取導(dǎo)頻 a cosω ct，再將它經(jīng) 90176。移相后得到與調(diào)制載波同頻同相的相干載波 sinω ct。 圖 28 相移導(dǎo)通電路 方案二、本地振蕩 采用和發(fā)射電路平衡調(diào)制相同的晶體振蕩電路，理論上要求兩個(gè)晶振具有完全相同的特性，否則解調(diào)效果較差。但經(jīng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)，解調(diào)出的語音及數(shù)據(jù)都可以接受。而且電路簡單，與插入導(dǎo)頻法相比，工作量大大減少。 制作初期選用方案一，但由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，沒有成功，最終選用方案二。揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 方案一的調(diào)試過程見系統(tǒng)調(diào)試部分。 單片機(jī)型號(hào)選擇 51 單片機(jī)的時(shí)鐘電路對(duì)外輻射出較強(qiáng)的電磁波，對(duì)接收機(jī)的正常工作產(chǎn)生不良影響，而且其資源有限。信號(hào)強(qiáng)度指示需在外部添加 A/D 轉(zhuǎn)換芯片完成。 方案二、使用 MSP430 單片機(jī) MSP430 的時(shí)鐘電路對(duì)接收機(jī)影響較小，而且可以利用內(nèi)部的 12位 A/D 轉(zhuǎn)換完成信號(hào)強(qiáng)度的處理。 綜上所述，選用方案二。 揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第三章 單元模塊設(shè)計(jì) 發(fā)射機(jī)電路 A發(fā)射機(jī)發(fā)射頻率是 ~， B機(jī)的發(fā)射頻率是 ~。兩機(jī)發(fā)射模塊基本結(jié)構(gòu)相同。 調(diào)制解調(diào)電路 圖 31 調(diào)制解調(diào)電路 C C79是電源濾波電容， C78是隔直耦合電容。使用 ， MDO連接到單片機(jī) P34管腳控制 MSM7512的工作模式。 RS連接到單片機(jī) P35管腳端控制MSM7512 的發(fā)送使能。 RD、 XD和單片機(jī)的串口相連 。 圖 32 語音放大電路 揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 為保證音頻放大質(zhì)量，選用低噪聲運(yùn)算放大器 TL082，使運(yùn)放組成反相比例放大電路。由于使用單電源供電，所以要在運(yùn)放同相端加 Acc/2 的偏置。放大倍數(shù)可由電位器 R44 進(jìn)行調(diào)整。 平衡調(diào)制電路 圖 33 平衡調(diào)制電路 平衡調(diào)制的載波信號(hào)由信號(hào)由皮爾斯晶體振蕩器產(chǎn)生，振蕩頻率為。石英晶體與外部電容 C3 C3 C35 構(gòu)成并聯(lián)諧振回路，它在回路中起電感作用，構(gòu)成改進(jìn)型電容三點(diǎn)式 LC 振蕩器。電容 C35 用來微調(diào)電路的振蕩頻率。集電極諧振回路用 中周組成，用于調(diào)整輸出正弦波的波形。載波由集電極耦合至 MC1496， R17 用于衰減信號(hào)幅度，以減小載漏輸出。由于單邊帶晶體濾波器上限截止頻率為 ，為了取下邊帶，本振蕩電路的振蕩頻率應(yīng)為 +300Hz=，設(shè)計(jì)時(shí)采用 的振蕩頻率，以使邊帶濾波器更好的濾除載漏。 揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 34 平衡混頻電路 在 AM 的基礎(chǔ)上，去掉 調(diào)制信號(hào)的直流分量即可產(chǎn)生 DSB 信號(hào)。即)c o s ()()( ttuktu aD SB ??? ， MC1496平衡調(diào)制需使 4腳電壓差為零。 5腳電流 2/0I =（ ） /(10k+500)= 。 .MC1496 要 求 調(diào) 制 信 號(hào) 的 動(dòng) 態(tài) 范 圍 為)41()41( 2902290 TT URIuURI ????? ，將 29R =1k， TU =26mV， 0I = 代入得mVumV 4 2 64 2 6 2 ??? 。語音信號(hào)幅度符合要求。 圖 35 單頻信號(hào)調(diào)制頻譜 單邊帶濾波器 圖 36 單邊帶濾波器 揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 從結(jié)構(gòu)上講，晶體濾波器分為 X 型濾波器和 T 型濾波器兩大類。本作品使用的是后者，電路如上圖所示。為了滿足 陡峭頻率特性，電路由 4個(gè) 10M 的石英晶體串聯(lián)而成，且頻率盡量相近，使得濾波器在晶體串聯(lián)諧振點(diǎn)有及其尖銳的頻響曲線。帶寬是晶體濾波器的重要指標(biāo)，因話音頻率范圍為 300~3000Hz，所以要求晶體濾波器的帶寬達(dá)到 2021Hz 以上，市售的短波收發(fā)機(jī)所用的晶體濾波器的帶寬一般是 2021Hz。串聯(lián)的晶體個(gè)數(shù)越多，帶寬越寬，但同頻帶內(nèi)的平坦度有變差的趨勢(shì)。結(jié)合成本因素，所以晶體個(gè)數(shù)要適中。接地電容對(duì)濾波器特性影響重大。由公式 CAFPFSCACB ????? 2/2 及 )2/(1 CBfZB ?? ? 可計(jì)算出接地電容CB 和濾波器阻抗 ZB。制作時(shí)給接地電容并聯(lián)可調(diào)電容，方便調(diào)試。自制晶體濾波器的阻抗較低，所以濾波器輸入輸出端串聯(lián)了可調(diào)電容和并聯(lián)了兩個(gè)中周來調(diào)整阻抗匹配。 混頻電路 鎖相環(huán) MB1504 是一種具有吞脈沖功能的單片串行輸入數(shù)據(jù)的集成鎖相頻率合成器芯片。結(jié)合外部的環(huán)路濾波器（ LF）和壓控振蕩器（ VCO)構(gòu)成混頻級(jí)本振。LF將 VCO 振蕩信號(hào)與晶體振蕩信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)換為直流電壓控制 VCO 的振蕩頻率，從而使 VCO 輸出頻 率穩(wěn)定度接近晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。采用此種結(jié)構(gòu)的混頻級(jí)本振使得對(duì)講機(jī)的通信頻率可在小范圍內(nèi)改變，程序中鎖定頻率步進(jìn)長度為 10KHz，對(duì)講機(jī)工作在兩個(gè)頻段的 5個(gè)頻道。 A機(jī)的發(fā)射頻率為 、 、 、 ，也是 B機(jī)的接收頻率。 A機(jī)的接收頻率是有 、 、 、 ，也是 B機(jī)的發(fā)射頻率。 揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 37 混頻電路 NE602 使用一個(gè)雙平衡混頻器，產(chǎn)生的只是原來頻率的和與差的頻率，而不是中頻輸入獲本振信號(hào)，而且外圍電路結(jié) 構(gòu)簡單。 NE602 是個(gè)低電壓和低電流器件，它需要 至 8V 的直流電壓，通常消耗的電流低于 5V的電源下，它工作得很好，如果采用 9V 電源，則要有預(yù)防措施。對(duì)講機(jī)采用 7805 為其供電。L1為射頻扼流圈使電源和 NE602 退耦。 NE602 使用兩個(gè)不同的輸入端，其中任何一個(gè)都可以單獨(dú)使用。它的輸入電阻在較低頻率下是 左右，所以需要單邊帶晶體濾波器輸出端有中周進(jìn)行阻抗變換?；祛l后經(jīng)三極管 9018 組成的選頻放大電路后送至高頻功放。 圖 38 二級(jí)混頻電路 高頻功放 圖 39 高頻功放 電路 揚(yáng)州 工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 由于題目要求對(duì)講機(jī)通信距離大于 10 米即可，所以發(fā)射機(jī)末級(jí)選用小信號(hào)放大電路進(jìn)行功率放大。 接收器電路 A機(jī)接收頻率是 ~， B機(jī)接收頻率是 ~。兩機(jī)接收模塊結(jié)構(gòu)基本相同。 高頻小信號(hào)選頻放大 圖 310 高頻小信號(hào)選頻放大電路 高頻小信號(hào)放大電路選用雙柵場效應(yīng)管 3sk122，由 AGC 電路產(chǎn)生的控制信號(hào)加在第二