一种基于锁相环技术单工无线通信系统
毕业设计_单工无线呼叫系统设计资料
单工无线呼叫系统【摘要】：本文主要介绍以AT89S51单片机为核心的一个具有单工语音和英文数据传输功能无线呼叫系统。
该系统的主站主要由单片机与双音频（DTMF）信号编码器以及锁相频率发射机组成；从站主要由由单片机与高保真调频接收机以及双音频信号解码器组成。
主站与从站通过锁相频率发射机与高保真调频接收机进行通讯。
双音频（DTMF）信号编码器与双音频信号解码器能对调频信号中的双音频（DTMF）信号进行调制与解调。
双音频（DTMF）信号编码器与双音频信号解码器使得本系统具有数据传输能力。
在传输语音信号的同时也能传输一定的数据信息，对于小型的通讯系统具有一定的适用性。
【关键词】：单片机双音频（DTMF）锁相环数据传输【Abstract】：T his article describes a radio calling system with the functions of single direction voice and data transmission which is based on the AT89S51 single chip microcomputer. The system’s master station mainly consists of the single chip, DTMF signal encoder and PLL frequency transmitter. The slave stations mainly consist of single chip, Hi-Fi FM receiver and DTMF signal decoder. The master and slave stations communicate with each other through the PLL frequency transmitter and Hi-Fi FM receiver . Both of them make the system capable of transmitting the data. The system is suitable for using in small communications systems due to the ability of its transmitting voice as well as the data in the same time.【Key Words】：Single chip microcomputer, DTMF PLL Data transmission一、方案比较与论证1、编码方案的选择与论证方案一：采用双音频（DTMF）信号发生器HT9200B将从单片机要发送的代码转换成双音频信号，该方案的优点是编码方式简单，可以选择串行和并行两种模式，编程者可以根据自己的编程思想进行选择工作模式。
关于锁相环红外通信系统的设计与制作
关于锁相环红外通信系统的设计与制作摘要：锁相环红外通信系统是一种现代化的无线通信方式，其具有稳定性强、抗干扰能力强、传输效率高等优点。
本论文针对锁相环红外通信系统的设计和制作进行探讨和研究，主要涉及硬件设计和软件实现两个方面。
在硬件设计方面，从传输路径、发射器、接收器、调制解调器等方面进行介绍，其中涉及到的元器件有红外线LED、锁相放大器、微型控制器等。
在软件实现方面，主要使用编程语言进行编写，包括采集发射信号、接收反馈信号、进行数据处理等操作。
经过实验测试，锁相环红外通信系统的传输效果良好，具有良好的应用前景。
关键词：锁相环红外通信；硬件设计；软件实现；数据处理；无线传输。
正文：一、引言随着科学技术的不断进步，通信技术也逐渐得到了迅速发展。
在现代化无线通信中，锁相环红外通信系统作为一种新型的无线通信方式，具有传输效率高、稳定性强、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于各个领域。
本论文主要对锁相环红外通信系统的设计和制作进行研究和探讨，试图为相关研究提供新的思路和方法。
二、硬件设计（一）传输路径设计传输路径是锁相环红外通信系统中的重要组成部分，其主要作用是实现信号的传输和接收。
传输路径的设计需要考虑传输距离、传输媒介等因素，从而选择适当的传输器件和组成方式。
（二）发射器设计发射器是锁相环红外通信系统中的重要部分，其主要作用是将传输数据转换为红外信号输出。
发射器的设计需要考虑光功率、波长、发光角度等因素，从而选择适当的发光器件。
（三）接收器设计接收器是锁相环红外通信系统中同样重要的组成部分，其主要作用是接收远端发射器发出的红外信号并转换为电信号进行处理。
接收器的设计需要考虑接收器的灵敏度、抗干扰性等因素，从而选择适当的接收器件。
（四）调制解调器设计调制解调器是锁相环红外通信系统中的核心组成部分，其主要作用是将数字信号转换为模拟信号输出，并通过锁相环反馈实现高速传输和抗干扰能力。
调制解调器的设计需要考虑选取适当的锁相放大器、电容、电阻等元器件。
毕业设计148湖南工学院基于锁相环技术的无线接收与发射系统设计
湖南工学院毕业设计说明书课题名称:基于锁相环技术的无线接收与发射系统专业名称:学生班级:学生姓名:学生学号:E-mail:指导老师:制作日期:2007-5-29目录一、绪论---------------------------------------------------2二、设计任务书---------------------------------------------4三、系统的解调设计----------------------------------------53.1系统的方案论证与选择-------------------------------53.2系统的任务分析之原理框图---------------------------63.3锁相环的单元电路设计-------------------------------73.3.1锁相环技术的概论---------------------------------73.3.2锁相环的构成及工作原理----------------------------7四、无线发射的电路设计------------------------------------214.1主要技术指标---------------------------------------224.2设计原理之拟定发射机的组成方框图-------------------234.3 LC振荡与调试电路----------------------------------244.4缓冲隔离级-----------------------------------------264.5功放激励级-----------------------------------------284.6末级功放-------------------------------------------284.7增益分配-------------------------------------------28五、锁相环芯片的选择--------------------------------------305.1 芯片的介绍-----------------------------------------305.2 芯片的串行接口介绍---------------------------------315.3 TRF4900芯片的设置---------------------------------32六、电路装调与测试----------------------------------------36七、参数计算-----------------------------------------------367.1 LC部分的计算--------------------------------------367.2 缓冲隔离级----------------------------------------387.3 高频功放的参数计算--------------------------------38 7.4 整机联调时常见故障分析----------------------------40八、接收电路-----------------------------------------------428.1调频接收机的实验电路图-----------------------------42 8.2、图 7.1MC3361的引脚功能---------------------------42 8.3 调频接收机电路安装与调试---------------------------43九、附录----------------------------------------------------43一、绪论早在中国的古代就有流传说某些人有特殊的功能:如千里眼、顺风耳等等,现在我们通过自己的智慧在前人的基础上结合自己的创造轻易实现了古人说的神话这就是大名鼎鼎的无线电的发射与接收.无线发射与接收从诞生到现在已有上百年的历史,技术日臻完善,短短一段时间里很多误区禁区都得到了很好的改善,技术的突飞猛进着实让世人惊叹不已!无线电的出现实现了人们用科学创造社会的勇气和决心,为后来人的创造奠定了不可磨灭的基础,无数的科学家为此孜孜不倦的努力和奋斗.由于无线通信技术的高速发展，越来越多的高新无线发射与接收技术陆续问世，但就目前来说很多地方仍然不能满足现在人们对通信的需求,这是个不争的事实,有待于咱们的共同努力.能实现无线接收与发射的系统有多种，如有通过红外线的无线接收与发射系统、有通过电磁波的无线发射与接收系统和通过锁相环的无线接收与发射系统。
单工无线通信系统
单工无线呼叫系统（D题）摘要：单工无线呼叫系统分发射和接收两大部分。
发射部分采用锁相环式频率合成器技术，MC145152和MC12022芯片组成锁相环，将载波频率精确锁定在35MHz，输出载波的稳定度达到4×10-5，准确度达到3×10-5，由变容二极管V149和集成压控振荡器芯片MC1648实现对载波的调频调制；末级功放选用三极管2SC1970，使其工作在丙类放大状态，提高了放大器的效率，输出功率达到设计要求。
接收部分以超大规模AM/FM立体声收音集成芯片CXA1238S为主体，灵敏度、镜像抑制、信噪比等各项性能指标均达到设计要求；音频功率放大器采用集成芯片LM386，电压放大倍数最大为200。
音频输入和数据输入可自动转换；AT89S52作为整个系统的控制部分，程序设计采用C语言在KEIL51的编译器上编程实现；显示采用128×64点阵型液晶显示。
经测试，整机功能齐全，各项性能指标符合系统要求，接收波形稳定，无明显失真。
关键词：锁相环、压控振荡器、灵敏度simplex wireless-calling systemAbstract:The simplex wireless-calling system consists of two parts: transmit part and receive part.The transmit part adopts the phase-locked loop pattern of frequency synthesizing technology and uses the MC145152 and MC12022 chips to compose the phase-locked loop.It locks the frequency of the carrier-wave at 35MHz.The stabilization of the carrier-wave can be 4×10-5,the accuracy can be 3×10-5.The frequency modulation and the confection of the carrier-wave are realized by the capacity-changing diode V149 and the integration voltage-control oscillator MC1648 chip.The end power amplifier uses the audion 2SC1970 to make it work in the third magnifying state,it improves the efficiency of the magnifier and the power of the output reaches the design demand.The receive part uses the super cosmically AM/FM dimensional sound stereo radio reception integration chip CXA1238S as the main part.The sensitivity、the mirror-control restrain、the SNR and every capability index all reach the design demand.The audio frequency power amplifier adopts the integration chip LM386.The maximum voltage amplifying multiple is 200..The input of the audio frequency and the data can be automatically transformed. AT89S52 is used as the controlling part of the whole system.The design of the program adopts the C language to make it be programmingly realized in the translator.The display adopts 128×64 lattice LCD to show.After tested,the whole machine’s function is very complete,every demand can be realized,the receiving wave is stable,without evident distortion.Key word:PLL、VCO 、Sensitivity目录1、系统设计 (1)1.1 总体设计方案 (1)1.1.1 设计思路 (2)1.1.2 方案论证与比较 (3)1.1.3 系统组成 (3)2、核心单元硬件电路设计 (4)2.1 发射部分电路的设计 (4)2.1.1 压控振荡器的设计 (4)2.1.2 锁相环电路设计 (7)2.1.3 功率放大电路设计 (9)2.2 接收部分电路的设计 (9)2.2.1 CXA1238S芯片 (9)2.2.2 高放选频回路 (11)2.2.3 中频窄带滤波器 (12)2.2.4 音频功率放大器 (12)3、软件设计 (13)3.1 软件设计思路 (13)3.2 发射部分程序设计 (14)3.3 接收部分程序设计 (15)4、测试结果4.1 (16)4.2 (17)参考文献 (17)1.方案设计1.1 总体设计方案1.1.1 设计思路题目要求设计一个单工无线呼叫系统，实现主站至从站间的单工语音及数据传输业务。
无线接收跟解调(锁相环)
（2-3） 2ASK 信号的产生方法（调制方法）有两种，如图 2-1 所示。图（a）是一般 的模拟幅度调制方法，不过这里的 s(t)由式（2-2）规定；图（b）是一种键控 方法，这里的开关电路受 s(t)控制。图（c）给出了 s(t)及 称为通断键控信号（OOK 信号）。 的波形示例。二 进制幅度键控信号，由于一个信号状态始终为 0，相当于处于断开状态，故又常
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图 2-2 2ASK 信号包络解调
原理方框图如上图 2-2 所示。 相干检测就是同步解调， 要求接收机产生一个与发送载波同频同相的本地载 波信号，称其为同步载波或相干载波。利用此载波与收到的已调信号相乘，输出 为
（2-4） 经低通滤波滤除第二项高频分量后，即可输出 s(t)信号。低通滤波器的截 止频率与基带数字信号的最高频率相等。由于噪声影响及传输特性的不理想，低 通滤波器输出波形有失真，经抽样判决、整形后再生数字基带脉冲。
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引言
“锁相环技术”是近几年来迅速发展起来的一门技术，由于它的环路结构简 单，性能良好。在许多新型的电子设备中，特别是在通信系统中，得到广泛的应 用。随着通信技术的发展，锁相环技术在调制解调中扮演着越来越重要的角色。 锁相环技术所以能得到这么广泛的应用，是由于其独特的优良性能所决定的。本 文用到的锁相环的跟踪特性，可制成高性能的调制器和解调器，它具有低门限特 性，可大大改善模拟信号和数字信号的解调质量。 随着科技的发展，电子产品市场运作节奏也进一步加快，涉及诸多领域的现 代电子技术已迈入一个全新的阶段，如何把锁相环的强大优势发挥出来，就是目 前电路研究发展的方向了。把锁相环技术应用与高频 FSK 信号的接收解调中，从 而使电路性能得到进一步的改善，这对数字电路来说也算是个不小的突破。本文 主要是采用了锁相环专用集成电路 NE564，实现 FSK 解调电路的设计调试。首先 通过对数字调制解调的基本原理作了简单的分析， 接着结合锁相技术的一般框图 解析所设计的电路。然后又介绍一些锁相环的集成芯片，并对它们的性能作出比 较。 最后， 详细给出制作电路的步骤和方法以及在制作过程中的问题，得出结论 。
大学生电子设计竞赛高频知识点出题分析
大学生电子设计竞赛高频知识点出题分析作者：张珂唐建祥来源：《科教导刊》2014年第01期摘要全国大学生电子设计竞赛目前在各个高校蓬勃开展，出题分为7个方向，很多题型牵涉到高频知识点，例如高频无线类、信号源类、放大器类和仪器仪表类等，且难度较大。
文章分析了这些题型的特点、解决方案，并就如何提高学生竞赛水平，对教学工作提出了一些教学措施。
关键词电子设计竞赛高频知识点中图分类号：G642 7 文献标识码：ACollege Students Electronic Design ContestHigh-frequency Knowledge Points AnalysisZHANG Ke， TANG Jianxiang（China Jiliang University， Hangzhou， Zhejiang 310018）Abstract National undergraduate Electronic Design Contest is currently flourished in various colleges and universities， the topic is divided into seven directions， many questions involving high-frequency knowledge， such as high-frequency radio category， source type， class and instrumentation amplifiers， etc.， and the difficulty larger. This paper analyzes the characteristics of these kinds of questions， solutions， and how to improve the level of student competitions，presents some teaching measures for teaching work.Key words electronic design； contest； high-frequency knowledge1 高频无线类题目分析每年高频无线类题目的具体要求可参考文献2，下面对此做个具体分析：1.1 简易无线电遥控系统（第2届，1995年C题）这是一题典型的无线通信控制题，由发射和接收两部分组成，发射有编码、调制和发射功放等，接收有放大、解调和解码等；题目要求工作频率为6～10MHz中任选一种，调制方式为AM、FM或FSK等任选一种，收发距离不小于10m。
一种基于Clean-up数字锁相环自适应快速锁定晶振的方法[发明专利]
![一种基于Clean-up数字锁相环自适应快速锁定晶振的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/076a1de077eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d129a.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201410765676.X(22)申请日 2014.12.12H03L 7/08(2006.01)H03L 7/099(2006.01)(71)申请人成都天奥电子股份有限公司地址610000 四川省成都市金牛区高科技产业开发区土桥村九组(72)发明人孙连军 熊嘉明 章巍 刘文峰(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙) 51224代理人李崧岩(54)发明名称一种基于Clean-up 数字锁相环自适应快速锁定晶振的方法(57)摘要本发明公开了一种基于Clean-up 数字锁相环自适应快速锁定晶振的方法。
主要解决现有锁相环电路复杂、且无法满足较高的应用需求的问题。
该方法基于Clean-Up 数字锁相环的锁相原理，首先经过鉴频鉴相计算得到参考与被测信号之间的相差，在软件处理相差的过程中，设计了锁相是自适应变化的，依靠软件算法同时调节频率差和相位差，然后控制一个高精度的模数转换器输出压控电压控制晶振，该方法简单，能够快速锁相，且当参考信号受干扰影响时，软件中能够自适应调节系数，使输出平稳过渡。
本发明软件处理的方式简单有效，大大缩短锁定时间。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图2页(10)申请公布号CN 104467825 A (43)申请公布日2015.03.25C N 104467825A1.一种基于Clean-up数字锁相环自适应快速锁定晶振的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）系统上电，计算参考频率信号准确度，若满足指标进入步骤（2）；（2）调节参考频率信号相位，产生相位超前90°的正余弦函数信号，并将调节前与调节后的正余弦函数信号分别与输入信号混频，产生I路和Q路；（3）A/D采样I路和Q路输出，并通过指数滤波滤除高频分量；（4）通过反正切函数计算I路和Q路输出的相位角；（5）将相邻两次求得的相位角求二者斜率，将与设定门限比较，若，进入PID粗调模式，反之进入PID细调模式，完成锁定。
面向无线通信收发系统的锁相环设计
面向无线通信收发系统的锁相环设计齐文军【摘要】为缩短无线通信收发系统中锁相环(PLL)的锁定时间,文中研究了锁相环中的鉴频鉴相器(PFD)和电荷泵(CP)电路模块,通过引入全新的动态PFD和推入式电荷泵,消除了盲区的同时,缩短了锁定时间.基于上述研究,设计并实现了一种基于电荷泵的快速锁定锁相环(CP-PLL).经过测试,该CP-PLL能够快速锁定203.4～286.6 MHz范围内的信号频率,具有锁定时间短、相位噪声小、功耗较低等优点.设计可提高中高速无线通信收发系统的信道切换速度,具有良好的应用价值.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2017(030)011【总页数】3页(P117-119)【关键词】无线通信收发系统;锁相环(PLL);锁定时间;鉴频鉴相器(PFD);电荷泵(CP)【作者】齐文军【作者单位】91550部队,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】TP393锁定时间作为锁相环频率合成器的重要指标，其时间长短决定了锁相环(Phase-Locked Loop，PLL)所处通信收发系统的信道切换速度[1]。
利用鉴频鉴相器(Phase Frequency Detector，PFD)在锁相环中添加延时单元可有效消除死区，但会引起复位时间的增加甚至是时钟边沿的丢失(盲区时间范围内)，对锁相环的锁定速度造成较大的影响[2-3]。
而使用前馈补偿法和分数分频法来缩短锁定时间，又会带来电路结构与操作复杂等问题[4-6]。
就目前来看，唯有动态调整带宽方法能有效降低相位毛刺和噪声，并缩短系统的锁定时间[7-15]。
因此，本文重点研究了PLL结构中的鉴频鉴相器PFD和电荷泵(Charge Pump，CP)电路模块，提出并引入一种全新的动态PFD；结合动态调整带宽方法，配合推入式电荷泵的使用，加速PLL锁定，缩短锁定时间，有效消除运行过程中的盲区和死区。
如图1所示，为本文所设计并改良的PLL结构示意框图。